WO2005040461A1 - Method and system for selectively coating metal surfaces - Google Patents

Method and system for selectively coating metal surfaces Download PDF

Info

Publication number
WO2005040461A1
WO2005040461A1 PCT/DE2004/002280 DE2004002280W WO2005040461A1 WO 2005040461 A1 WO2005040461 A1 WO 2005040461A1 DE 2004002280 W DE2004002280 W DE 2004002280W WO 2005040461 A1 WO2005040461 A1 WO 2005040461A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coating
masking
substance
metal
dielectric
Prior art date
Application number
PCT/DE2004/002280
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Uwe Landau
Rainer Wiedenbeck
Original Assignee
OTB Oberflächentechnik in Berlin GmbH & Co.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OTB Oberflächentechnik in Berlin GmbH & Co. filed Critical OTB Oberflächentechnik in Berlin GmbH & Co.
Priority to EP04789982A priority Critical patent/EP1678351B1/en
Priority to DE502004005091T priority patent/DE502004005091D1/en
Publication of WO2005040461A1 publication Critical patent/WO2005040461A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/32Processes for applying liquids or other fluent materials using means for protecting parts of a surface not to be coated, e.g. using stencils, resists
    • B05D1/322Removable films used as masks
    • B05D1/327Masking layer made of washable film
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/04Diffusion into selected surface areas, e.g. using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02Electroplating of selected surface areas
    • C25D5/022Electroplating of selected surface areas using masking means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/243Reinforcing the conductive pattern characterised by selective plating, e.g. for finish plating of pads
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/05Patterning and lithography; Masks; Details of resist
    • H05K2203/0562Details of resist
    • H05K2203/0582Coating by resist, i.e. resist used as mask for application of insulating coating or of second resist
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/12Using specific substances
    • H05K2203/122Organic non-polymeric compounds, e.g. oil, wax, thiol

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for the selective coating or lacquering of metal surfaces, in particular for masking surface areas which are not to be processed in a subsequent selective electroplating.
  • the selective coating or lacquering of metal surfaces is particularly important in the manufacture of electrical or electronic components, where it is used for masking surface areas that are not to be processed in the required selective galvanizing steps.
  • the metal is coated around the edges by controlled partial immersion in a suitable dielectric or a suitable lacquer.
  • the coating can, for example, also be selectively printed, sprayed on, sprayed on or spread on using a suitable printing, spraying, spraying or coating device.
  • a suitable printing, spraying, spraying or coating device can be used for protection here a suitable mask, such as a thin mask made of plastic or metal, which is removed again after the non-masked areas have been coated.
  • the object of the present invention is to create a simple, flexible, precise and inexpensive novel selective coating method for metal surfaces.
  • the coating method sought should be particularly suitable for masking surface areas that are not to be machined in a subsequent selective electroplating of metal surfaces.
  • the task also consists in creating a selective coating system for carrying out this process.
  • Preferred process variants can be found in the associated subclaims.
  • the surface areas that are not to be coated and optionally later to be galvanized or otherwise processed are coated or masked in a first masking step with a molten, wax-like water-soluble substance. This is chosen such that it solidifies within a short time after application, so that undesired smearing of the applied first masking layer or possible undermining during subsequent processing of the metal surface is reliably avoided.
  • the molten substance solidifies much faster than the drying of a conventional lacquer, so that the desired masking layer can be applied much faster and more precisely than lacquering in a conventional lacquering process.
  • 1-hexadecanol with a melting temperature of approximately 52 ° C., 1-octadecanol with a melting temperature of approximately 55 ° C. or mixtures of these two substances have proven particularly useful as waxy masking substances.
  • polyethylene glycol (PEG) with an average molecular weight between about 1000 and 35000, in particular between about 8000 and about 12000 can preferably also be used.
  • polyethylene glycol with an average molecular weight of about 10,000 has proven itself best.
  • polyethylene glycol is characterized by a certain melting range. Table 1 below summarizes the respective melting ranges for several exemplary average molecular weights from the specified molecular weight range.
  • the wax-like substance can be applied to the metal surface to be selectively coated from the molten state in a contact or non-contact manner.
  • the application can be carried out by simply immersing the metal surface in a first storage or masking container filled with the molten substance.
  • the wax-like medium can be applied very selectively by exciting a standing wave.
  • the molten substance can also be applied to the areas of the metal surface to be coated, for example, by utilizing capillary forces. This procedure is particularly suitable for the selective coating of hollow parts, tulips or round and square pins.
  • Another possibility is to apply the molten substance to the metal surface by selective brushing or rolling, ie a transfer via a rotating roller.
  • the application can also be carried out by selective spraying on, spraying on or printing on using a suitable spraying, spraying or printing device (for example by screen printing) or a suitable printer system or in a manner known per se.
  • the surface areas which are not to be coated or to be masked can optionally also be covered by means of a thin mask made of a suitable plastic, such as polyester or polyimide, or a suitable metal, which is pressed onto the surface.
  • a thin mask made of a suitable plastic, such as polyester or polyimide, or a suitable metal, which is pressed onto the surface.
  • the wax-like substance is preferably heated to a specific, substance-dependent, predeterminable first target processing temperature of, for example, approximately 40-70 ° C. by means of a first electrical heating device and kept within certain temperature tolerances at this target processing temperature.
  • the heating device is controlled as required by an assigned control device which detects and evaluates the temperature signals of at least one temperature sensor which continuously monitors the temperature of the wax-like substance.
  • the wax-like medium can thus be applied permanently and very selectively to the surface in liquid form, while lacquers in supply lines which are required for selective coating usually dry up very quickly. Even a wax-like medium that solidifies in a storage container is immediately ready for operation again by simply heating it to its target processing temperature. This is not possible with a paint system.
  • the metal surface to be coated is preferably first cleaned and dried before the wax-like substance is applied.
  • a liquid, fast-drying dielectric or a lacquer which dries on the metal surface within seconds, is applied as a second masking layer to the surface areas to be coated or painted and not wax-masked.
  • the dielectric or the lacquer is chosen so that it is at least for the time of a possible subsequent further processing of the metal surface, e.g. a selective galvanic coating that is abrasion-resistant, adhesive and chemically stable. It is stable for at least several minutes in acids, bases and electrolytes containing complexing agents and when a current flows through the metal. These requirements are met, for example, with a pigment-free ink containing MEK (methyl ethyl ketone).
  • the liquid dielectric or the lacquer can be applied selectively only to the surface areas to be coated and not wax-like masked, or - for the sake of simplicity - over the entire surface. When applied over the entire surface, the wax-like masking substance is also coated accordingly.
  • the application can be touching or non-contact.
  • the metal surface to be coated is simply completely or partially immersed in a storage or coating container filled with the liquid dielectric or the lacquer.
  • the liquid dielectric or the lacquer can also be applied to the metal surface in other known ways, for example by spraying, spraying, brushing or rolling.
  • the temperature of the liquid to be applied is preferably also set to a predeterminable second target processing temperature by means of a second electrical heating device. Any deviations from this second target processing temperature are also determined by means of at least one temperature sensor, the temperature signals of which are detected and evaluated by a control device electrically connected to the second heating device.
  • the first masking layer i.e. the wax-like water-soluble substance, with any dielectric or lacquer thereon with water, in particular warm water, is completely removed, so that the pure metal surface reappears at the areas which were masked at first and can then be further treated in the desired manner.
  • This detachment and detachment of the selectively applied wax-like, water-soluble layer not only enables the above-described simple application of a full-surface dielectric coating (the second masking) but also brings about the desired high selectivity.
  • the detachment of the waxy substance is preferably supported by a strong movement of water.
  • the water in particular warm water, can be used, for example, in the form of a water jet, in particular a high-pressure water jet. Detachment can also be promoted by exposure to ultrasound. Since the wax-like substances mentioned are highly water-soluble, they can be removed from the surface in a very simple, quick and essentially residue-free manner in the manner described without the use of solvents. In addition, they are also only much cheaper than lacquers and can be applied much more easily and precisely than these.
  • the selective coating method according to the invention thus proves to be extremely advantageous both ecologically and economically in comparison to conventional coating methods.
  • the surface is preferably first treated again in a manner known per se for the subsequent processes.
  • the now free areas of the metal surface can then be subjected to a desired aftertreatment. They can be selectively coated with metal, for example by a simple electroplating process.
  • the second masking layer i.e. the applied dielectric or the lacquer is finally completely removed again in an aqueous alkaline solution or in a micro-phase cleaner, essentially without residue.
  • a solution is used which does not chemically attack the metal surface and a galvanic coating applied to it.
  • the removal or removal of the applied dielectric or lacquer is preferably promoted by exposure to ultrasound.
  • detachment can also be promoted, for example, by cavitation and the use of a medium capable of cavitation.
  • any dielectric, paint or dirt particles that may be released are preferably suctioned off by a suction device in order to prevent undesired contamination of the metal surface.
  • the processed metal surface is preferably cleaned and dried once more in a suitable cleaning and drying device.
  • a selective coating system for carrying out this method according to the invention comprises a holding, guiding or transport device for a metal to be coated, through which the metal is positioned and guided with high positional precision. It also includes a first masking or coating device for the selective application of a molten, wax-like water-soluble substance to the metal surface, a second masking or coating device for the selective or full-surface application of a liquid dielectric or a liquid coating on the metal surface, a water detaching device for detaching the wax-like water-soluble substance from the metal surface, and an associated one Control device for controlling the selective coating process according to the invention.
  • the first masking or. Coating device comprises in particular at least a first temperature sensor for determining the temperature of the wax-like substance to be applied and a first electrical heating device for heating this substance to a predefinable first target processing temperature.
  • the temperature sensor and the electrical heating device are electrically connected to said control device, which detects the temperature signals of the at least one temperature sensor and controls the electrical heating device as a function of the detected temperature signals so that the substance temperature reaches the first target processing temperature and also maintains it within certain tolerance limits.
  • This first target processing temperature or the first temperature target value can be suitably set depending on the wax-like substance used in each case, so that it is in the desired molten state when applied.
  • the first masking or coating device can comprise, for example, a first spraying or spraying device for the wax-like substance or also a suitable capillary device for applying this substance to the metal surface.
  • a first spraying or spraying device for the wax-like substance for the wax-like substance or also a suitable capillary device for applying this substance to the metal surface.
  • it can also simply comprise a first storage or masking container for the wax-like substance, into which the metal to be coated can be immersed or is immersed.
  • a first roller, brush or brush device for rolling, brushing or brushing this substance onto the metal surface can be provided.
  • the first masking device can also be a mask device, e.g. a thin plastic or metal mask, for covering or masking the surface areas not to be coated with the wax-like substance.
  • a plastic mask can consist, for example, of polyester or polyimide.
  • the first masking or coating device is preferably preceded by at least one first cleaning and drying device for cleaning and drying the metal surface.
  • the second masking or coating device can be any device for selective or full-surface application of a liquid dielectric or a liquid coating on the metal surface.
  • it can comprise a second spraying or spraying device, a second roller or brushing device and / or a second storage or coating container for the dielectric or the lacquer, in which the metal to be coated can be immersed or immersed.
  • the second masking or coating device in particular also comprises at least one second temperature sensor for determining the temperature of the coating material to be applied and a second electrical heating device for heating the coating material to a predefinable second target processing temperature.
  • the temperature signals of the at least one temperature sensor are applied to the control device, by means of which the second electrical heating device is controlled as required depending on the temperature signals.
  • the water detachment device preferably comprises a water jet device, in particular a high-pressure water jet device.
  • a water jet device in particular a high-pressure water jet device.
  • it can also comprise a first ultrasound device or a first cavitation device.
  • the water detaching device can be followed by a second cleaning and drying device for cleaning and drying the selectively coated metal surface.
  • the water release device can be a galvanizing device, such as e.g. a simple dip electroplating device or another device for further processing of the selectively coated or masked metal surface can be connected downstream.
  • a galvanizing device such as e.g. a simple dip electroplating device or another device for further processing of the selectively coated or masked metal surface can be connected downstream.
  • a second release device can also be provided for the subsequent residue-free removal of an applied dielectric coating or varnish (2nd masking) from the metal surface.
  • this preferably comprises a second ultrasound device or a second cavitation device.
  • the second detaching device can be followed by a third cleaning and drying device for cleaning and drying the metal surface.
  • the cleaning and drying devices mentioned are preferably designed to generate an increased drying temperature of a maximum of about 200 ° C. in order to be able to achieve high coating or strip speeds through the shortest possible drying times.
  • FIGS. 6c-6g the selective galvanic coating of a tulip contact according to FIG. 6a; 7a-7e a selective galvanic pin coating; and
  • 1a-1f illustrate the selective coating method according to the invention on the basis of the selective application of a galvanic coating on the inside of a thin metal sleeve 10.
  • the metal sleeve 10 to be coated is first cleaned in a first cleaning and drying device (not shown) and dried at higher temperatures.
  • PEG polyethylene glycol
  • polyethylene glycol with a different average molecular weight of about 1 -10 3 - 35-10 3 and a melting range of about 37 - 66 ° C. can also be used, as in all of the following exemplary embodiments.
  • the storage container 12 can also contain another suitable molten wax-like substance with comparable material properties, such as 1-hexadecanol, 1-octadecanol or a mixture of these two substances.
  • the polyethylene glycol 14 is held by a (not shown) electrical heating device at a predetermined target processing temperature of a maximum of about 120 ° C. Compliance with this target processing temperature is checked using a (not shown)
  • the temperature sensor in the storage container 12 is continuously monitored, the temperature signals of which are applied to an associated control device (likewise not shown), by means of which the temperature signals are evaluated and the heating device is controlled as required.
  • the molten polyethylene glycol 14 rises according to FIG. 1 a by capillary forces in the narrow metal sleeve 10, wets the inside of the metal sleeve 10 and forms a hollow meniscus 16.
  • the metal sleeve 10 wetted with polyethylene glycol 14 is then pulled up again from the storage or masking container 12 according to FIG. 1b, the polyethylene glycol 14 applied on the inside of the metal sleeve 10 rapidly solidifying and a wax-like, solid first masking layer 14 for the subsequent one Application of a dielectric forms.
  • the lower end of the metal sleeve 10 is provided with a corresponding dielectric coating 18 over its entire area by briefly immersing it in a storage container (not shown) with an MEK-containing (methyl-ethyl-ketone-containing) pigment-free ink 18 ,
  • MEK-containing (methyl-ethyl-ketone-containing) pigment-free ink 18 The correspondingly coated metal sleeve 10 is shown in Fig. 1c.
  • the MEK-containing ink used is quick enough to dry, sufficiently abrasion-resistant and adherent and also in acids, alkalis, complexing agent-containing electrolytes and in the event of a current flowing through the metal 10 at least for the duration of the subsequent electroplating process, i.e. at least for several minutes, sufficiently stable.
  • another suitable dielectric 18 with the corresponding properties can also be used.
  • the dielectric coating 18 can also be applied, for example, by means of a suitable spraying or spraying device.
  • the dielectrically coated metal sleeve 10 can optionally also be dried in a second drying device (not shown) at higher temperatures.
  • a second drying device not shown
  • the solidified wax-like polyethylene glycol 14 together with the dielectric coating 18 applied thereon according to FIG. 1d is removed without residue by means of a high-pressure hot water jet 20.
  • the polyethylene glycol layer 14 can optionally also be removed by immersing the metal sleeve 10 in water and applying ultrasound or cavitation.
  • the dielectric layer 18 is finally removed from the surface essentially without residue by immersing the metal sleeve 10 in a suitable aqueous solution with microdisperse additives, so that the result is a metal sleeve 10, the lower one of which 1f is selectively galvanically coated on the inside as desired.
  • the aqueous solution is chosen so that the metal surface and the galvanic coating are not attacked. Detachment takes place under the action of ultrasound from an associated ultrasound device (not shown) or by cavitation in a solution capable of cavitation, e.g. Potash lye, as this significantly accelerates the stripping process.
  • a solution capable of cavitation e.g. Potash lye
  • the galvanically coated metal sleeve 10 is cleaned with warm water in a third cleaning and drying device and dried at higher temperatures.
  • FIGS. 2a-2e illustrates the selective galvanic coating of a square pin 24 by means of a roller device 12, 26, 28 using capillary forces.
  • the roller device again comprises a storage or masking container 12 filled with molten polyethylene glycol 14 with a heating device 26, through which the polyethylene glycol 14 is placed on its desired Processing temperature of about 63 - 65 ° C is maintained.
  • the heating device 26 is controlled as required by an associated control device (not shown), at which the temperature signals of a temperature sensor (also not shown) are applied to the storage container 12, which is used for the continuous monitoring of the polyethylene glycol temperature.
  • a roller 28 rotates clockwise.
  • the lower roller area is in the molten polyethylene glycol 14, so that the roller surface is wetted with polyethylene glycol 14.
  • the left region of the roller surface emerging from the polyethylene glycol 14 thus carries an adhering thin polyethylene glycol layer 14 in the direction of rotation of the roller 28 upwards.
  • the square pin 24 to be coated is brought into contact with the roller surface in such a way that the adhering polyethylene glycol 14 penetrates through capillary forces into the tightly taped square spaces to be coated and essentially fills them.
  • the square pin 24 is covered with a suitable liquid dielectric 18 according to FIG. 2b by briefly immersing it in a storage, coating or masking container (not shown) the dielectric 18 coated.
  • the dielectric 18 can, however, also be applied to the entire surface of the surfaces, for example by spraying, spraying or brushing.
  • the solidified polyethylene glycol masking layer 14 according to FIG. 2c is removed again without residue from the metal surface by means of a high-pressure hot water jet 20.
  • a suitable metal layer 22 such as, for example, a gold, silver or tin layer
  • the correspondingly coated square pin 24 is shown in Fig. 2d.
  • the dielectric layer 18 is in turn finally detached from the surface essentially without residue by immersing the square pin 24 in a suitable aqueous alkaline solution with / without microdisperse additives, so that the selectively galvanically coated square pin is the end result according to FIG. 2e 24 remains.
  • the dielectric layer 18 can, however, also be subjected to cavitation by means of a cavitation device, ie a cavitation-generating device with a medium capable of cavitation, such as potassium hydroxide solution.
  • a cavitation device ie a cavitation-generating device with a medium capable of cavitation, such as potassium hydroxide solution.
  • the metal surface can again be subjected to the cleaning and drying steps already described.
  • FIGS. 3a-3e illustrates the one-sided galvanic coating of a punched part 30 (shown in cross section) bent downwards by means of the roller device 12, 26, 28 according to FIG Clockwise rotating roller 28 is arranged in a heated storage, coating or masking container 12 which is filled with molten polyethylene glycol 14 approximately up to its axis of rotation, so that the left area of the roller surface emerging from the molten polyethylene glycol 14 has an adhering thin polyethylene glycol layer 14 in the direction of rotation of the roller 28 leads upwards, which finally covers the entire upper left quadrant of the roller according to FIG. 3a.
  • the stamped part 30 to be coated and previously cleaned and dried is guided in the direction of arrow 32 from right to left over the roller 28, the projecting region 30a of the stamped part 30 to be coated on one side facing downward. Its distance from the roller 28 is chosen so that it stripes the polyethylene glycol layer 14 from the roller surface with its lower end. The stripped polyethylene glycol 14 accumulates on the left side of the projecting area 30a to be masked and finally completely covers this, as shown in FIG. 3a.
  • the stamped part 30 is briefly immersed in a (not shown) storage, coating or masking container with a suitable liquid dielectric 18 according to FIG. 3b coated with the dielectric 18 over the entire surface.
  • a suitable liquid dielectric 18 according to FIG. 3b coated with the dielectric 18 over the entire surface.
  • the dielectric 18 can also be applied to the surfaces, for example, by spraying, spraying or brushing.
  • the solidified polyethylene glycol masking layer 14 according to FIG. 3c is removed again without residue from the metal surface by means of a high-pressure hot water jet 20.
  • the surface areas of the stamped part 30, which were originally masked with polyethylene glycol 14 and are now free again, are galvanically coated with a suitable metal layer 22, such as gold or silver plating, in a conventional dip galvanizing device (not shown).
  • a suitable metal layer 22 such as gold or silver plating
  • the dielectric layer 18 is in turn finally detached from the surface essentially without residues by immersing the stamped part 30 in a suitable aqueous alkaline solution with microdisperse additives, so that the selectively coated stamped part 30 remains as the final result according to FIG. 3e , Detachment takes place here under the action of ultrasound from an associated ultrasound device (not shown), since this can significantly accelerate the detachment process.
  • the dielectric layer 18 can, however, also be subjected to cavitation again by means of a cavitation device for better detachment.
  • the metal surface can again be subjected to the cleaning and drying steps already described.
  • the procedure according to the invention described enables, in particular in the case of three-dimensional workpieces, surface areas on a one side to be kept free for subsequent selective galvanic coating in a simple manner, which are not accessible to conventional, selective direct coating.
  • the underside of a metal strip 34 is selectively coated with polyethylene glycol 14.
  • the metal strip 34 to be coated is in this case according to the schematic side view in FIG. 4a in the direction of arrow 32 from right to left at a constant speed above one along the heated capillary device 36, through which the molten polyethylene glycol 14 is applied in a strip-like manner to the metal surface with high precision.
  • the corresponding polyethylene glycol strip 14 in the middle of the metal strip 34 is shown again schematically in the top view according to FIG. 4b.
  • the beginning 14a of the polyethylene glycol strip 14 corresponds to the position of the heated capillary device 36.
  • the selectively coated or masked metal strip 34 can now be further processed in the manner according to the invention described above.
  • the non-masked two edge regions of the metal strip 34 are in turn first coated or masked with a suitable dielectric 18, for example by simply passing the metal strip 34 through a storage container filled with the dielectric at a certain speed.
  • the wax-like polyethylene glycol masking layer 14 is then detached with warm water 20 essentially without residue. The easiest way to remove them is in a warm water bath under the influence of ultrasound.
  • the polyethylene glycol layer 14 has been detached, the originally masked and now again free surface strip is selectively galvanically coated or plated with a suitable metal 22.
  • the applied dielectric layer 18 is finally removed without residue in an aqueous alkaline solution.
  • the metal surface can again be subjected to the cleaning and drying steps already described.
  • 5a-5f illustrate in a fifth exemplary embodiment according to the invention the masking and the subsequent selective electroplating of an endless metal strip 38 with gold, silver, tin or the like.
  • the surface of the metal strip 38 to be coated is first cleaned and dried.
  • the surface areas that are not to be electroplated are then covered or masked with a thin polyimide mask 40.
  • a thin mask made of another suitable plastic, e.g. Polyester, or a thin metal mask can be used.
  • the metal strip 38 is now moved with the masked side down by means of a guide or transport device (not shown) at a constant speed in the direction of arrow 42 from left to right over an electrically heated spray or spray head 44.
  • a guide or transport device not shown
  • the masked underside of the metal strip 38 is coated over its entire surface with molten polyethylene glycol 14, which solidifies like a wax immediately after application.
  • the mask 40 is removed from the surface, so that, according to FIG. 5 b, only the non-masked and later to be galvanized surface areas are provided with a solidified wax-like polyethylene glycol layer 14.
  • the underside of the metal strip 38 is provided over its entire area with a dielectric coating or lacquer 18.
  • a dielectric coating or lacquer 18 This can be applied, for example, by simply spraying on or spraying on a suitable quick-drying dielectric by means of a suitable spraying or spraying device (not shown).
  • the solidified polyethylene glycol mask 14 together with the dielectric 18 applied to it, is removed without residue by means of a high-pressure water jet 20, so that, according to FIG. 5d, only the surface areas originally masked with the mask 40 are selectively dielectrically coated 18 , If necessary, the metal strip 38 could also be passed through a water bath, for example, to detach the polyethylene glycol masking 14 and subjected to ultrasound or cavitation.
  • the surface areas of the metal strip 38, which were originally coated with polyethylene glycol 14 and are now free, are now processed in a conventional manner, e.g. in a dip galvanizing device, provided with a suitable galvanic coating 22.
  • the selective dielectric coating 18 is subjected to ultrasound or cavitation in the manner described above and detached from the metal surface essentially without residue by means of a micro-phase cleaner, so that the metal strip 38 with the applied selective galvanic coating 22 remains in accordance with FIG. 5f. As usual, this can then be cleaned and dried in a last process step.
  • 6c-6g illustrate in a further exemplary embodiment according to the invention the industrially extremely important, selective galvanic coating of a contact tulip or a tulip contact 46 transversely to the running direction.
  • 6a and 6b show such tulip contacts 46 transversely to the running direction or in the running direction.
  • the tulip contact 46 is first cleaned and dried again before the contact fingers 46a to be electroplated are brought into contact with molten wax-like polyethylene glycol 14, which is kept in a storage or masking container (not shown) at a specific target processing temperature.
  • the molten polyethylene glycol 14 rises as shown in FIG. 1a by capillary forces between the contact fingers 46a and fills the space between the contact fingers 46a.
  • the tulip contact 46 masked with polyethylene glycol 14 is completely provided with a corresponding dielectric coating 18 by immersion in a suitable coating bath (not shown).
  • the correspondingly painted or masked tulip contact 46 is shown in FIG. 6d.
  • the applied polyethylene glycol mask 14 according to FIG. 6e is completely detached from the metal surface again by means of a high-pressure water jet 20 in order to expose the region of the metal pin 14 to be electroplated again.
  • the polyethylene glycol mask 14 can also be detached, for example, by immersing it in a water bath and applying ultrasound.
  • the free surface area of the tulip contact 46 is now provided with the desired galvanic coating 22 in a dip electroplating device (not shown) according to FIG. 6f.
  • the selective dielectric coating 18 is subjected to ultrasound or cavitation in the manner described above and detached from the metal surface essentially without residue by means of a micro-phase cleaner, so that the tulip contact 46 with the applied selective galvanic coating 22 remains in accordance with FIG. 6g.
  • a qualitatively comparable selective coating of a tulip contact does not allow any other conventional selective coating process. This applies in particular across the direction of travel.
  • the galvanically coated tulip contact 46 can then, as usual, be cleaned and dried in a final process step.
  • 7a-7e illustrate the selective electroplating of a metal pin 48 in a further exemplary embodiment according to the invention.
  • the metal pin 48 is first cleaned and dried again before the area to be electroplated is provided with a polyethylene glycol mask 14.
  • the polyethylene glycol mask 14 is applied according to FIG. 7a by means of a felt 50 on the metal surface.
  • the metal pin 48 can, for example, also be appropriately masked by means of a suitable roller or roller device.
  • the masked metal pin 48 is completely provided with a corresponding dielectric coating or masking by immersion in a suitable coating bath (not shown).
  • the correspondingly painted metal pin 48 is shown in Fig. 7b.
  • the applied polyethylene glycol mask 14 is completely detached from the metal surface again using a high-pressure water jet 20 in accordance with FIG. 7c in order to expose the region of the metal pin 14 to be electroplated again.
  • the polyethylene glycol mask 14 can also be detached, for example, by immersing it in a water bath and applying ultrasound.
  • the free surface area of the metal pin 48 is then provided with the desired galvanic coating 22 in a dip galvanizing device (not shown) according to FIG. 7d.
  • the selective dielectric coating 18 is subjected to ultrasound or cavitation in the manner described above and detached from the metal surface essentially without residues by means of a micro-phase cleaner, so that, according to FIG. 7e, the metal pin 48 with the applied selective galvanic coating 22 remains.
  • the galvanically coated metal pin 48 can then, as usual, be cleaned and dried in a final process step.
  • the metal pin 48 cannot be coated as selectively as in the present exemplary embodiment and without a run-out zone by means of no other, cost-comparable conventional selective coating method.
  • 8a-8e finally illustrate, in a last exemplary embodiment according to the invention, the production of contact zones in three different planes of a previously cleaned and dried workpiece or component 52.
  • the different levels of the component 52 to be electroplated are first of all each provided with a polyethylene glycol mask 14.
  • the maskings 14 are applied to the surface with high precision by three heated capillary devices 36.
  • the lengths of the capillary devices 36 are each adapted to the different height of the plane to be coated.
  • any pattern such as dots or stripes, can be produced very selectively.
  • the surface areas to be masked can also be provided with a wax-like coating if required.
  • the underside and the side surfaces of the masked component 52 are then completely provided with a corresponding dielectric coating 18 by immersion in a suitable coating bath (not shown).
  • the correspondingly painted component 52 is shown in Fig. 8b.
  • the applied polyethylene glycol masking 14 according to FIG. 8c is completely detached from the metal surface again by high-pressure water jets 20 in order to expose the regions of the component 52 to be electroplated for subsequent galvanization.
  • the polyethylene glycol mask 14 can also be removed here, for example, by immersing it in a water bath and applying ultrasound.
  • the selective dielectric coating 18 is again subjected to ultrasound or cavitation and, using a micro-phase cleaner, is detached from the metal surface essentially without residue, so that, according to FIG. 8e, the component 52 remains with the applied selective galvanic coating 22.
  • the galvanically coated component 52 can then, as usual, be cleaned and dried in a final process step.

Abstract

The invention relates to a method for selectively coating metal surfaces, wherein the surface areas that are not to be covered are masked initially with a molten, waxy water-soluble substance, for instance, polyethylene glycol, 1-Hexadecanol, 1-Octadecanol or the like (first masking). After the waxy substance has been allowed to solidify, the metal surface is then selectively or fully coated with an appropriate liquid dielectric fluid or varnish (second masking). The first masking, i. e. the waxy substance, along with the dielectric fluid possibly found thereupon is completely removed from the metal surface with water. The originally waxy masked surface areas which are now free once again can be subjected to a corresponding aftertreatment, for instance, selective galvanic coating. The second masking, i. e. the dielectric coating or varnishing applied, can then be removed completely from the surface, preferably in an appropriate aqueous-alkaline solution or a microphase cleaner. Said second masking can then be preferably subjected to a subsequent cleaning and drying step. In order to achieve better coating results, a corresponding cleaning and drying step can also be carried out before applying the waxy masking substance and the dielectric coating or varnishing. The invention also relates to a selective coating system for implementing the inventive method.

Description

Verfahren und System zum selektiven Beschichten von Metalloberflächen Method and system for the selective coating of metal surfaces
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum selektiven Beschichten oder Belacken von Metalloberflächen, insbesondere zum Maskieren nicht zu bearbeitender Oberflächenbereiche bei einer nachfolgenden selektiven Galvanisierung.The present invention relates to a method and a system for the selective coating or lacquering of metal surfaces, in particular for masking surface areas which are not to be processed in a subsequent selective electroplating.
Das selektive Beschichten oder Belacken von Metalloberflächen ist insbesondere bei der Herstellung elektrischer oder elektronischer Bauteile von großer Bedeutung, wo es zum Maskieren nicht zu bearbeitender Oberflächenbereiche bei den erforderlichen selektiven Galvanisierungsschritten verwendet wird.The selective coating or lacquering of metal surfaces is particularly important in the manufacture of electrical or electronic components, where it is used for masking surface areas that are not to be processed in the required selective galvanizing steps.
Im einfachsten Fall wird das Metall durch kontrolliertes partielles Eintauchen in ein geeignetes Dielektrikum oder einen geeigneten Lack kantenumgreifend beschichtet. Hiermit sind auf der Oberfläche jedoch keine Streifen, Spots oder sonstige Strukturen herstellbar. Die Beschichtung kann beispielsweise auch mittels einer geeigneten Druck-, Spritz-, Sprühoder Streicheinrichtung selektiv aufgedruckt, aufgespritzt, aufgesprüht oder aufgestrichen werden. Hierbei kommt es jedoch häufig zu sehr unerwünschten nachteiligen Lackspritzern oder Lackbenetzungen im Kontaktbereich, das sogenannte „Overspray", die sich bei herkömmlichen selektiven Lackauftragungsverfahren kaum vermeiden lassen und ein großes Handicap dieser Verfahren darstellen. Zum Schutz können die nicht zu beschichtenden Oberflächenbereiche hierbei auch zunächst durch eine geeignete Maskierung, wie z.B. eine dünne Maske aus Kunststoff oder Metall, abgedeckt werden, die nach dem Beschichten der nicht maskierten Bereiche wieder entfernt wird.In the simplest case, the metal is coated around the edges by controlled partial immersion in a suitable dielectric or a suitable lacquer. However, no stripes, spots or other structures can be produced on the surface with this. The coating can, for example, also be selectively printed, sprayed on, sprayed on or spread on using a suitable printing, spraying, spraying or coating device. However, this often results in very undesirable disadvantageous paint splashes or paint wetting in the contact area, the so-called “overspray”, which can hardly be avoided in conventional selective paint application processes and represent a major handicap for these processes. The surface areas which are not to be coated can also be used for protection here a suitable mask, such as a thin mask made of plastic or metal, which is removed again after the non-masked areas have been coated.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines möglichst einfachen, flexiblen, präzisen und kostengünstigen neuartigen Selektiv-Beschichtungsverfahrens für Metalloberflächen. Das gesuchte Beschichtungsverfahren soll insbesondere zum Maskieren nicht zu bearbeitender Oberflächenbereiche bei einer nachfolgenden selektiven Galvanisierung von Metalloberflächen geeignet sein. Die Aufgabe besteht auch in der Schaffung eines Selektiv-Beschichtungssystems zur Durchführung dieses Verfahrens.The object of the present invention is to create a simple, flexible, precise and inexpensive novel selective coating method for metal surfaces. The coating method sought should be particularly suitable for masking surface areas that are not to be machined in a subsequent selective electroplating of metal surfaces. The task also consists in creating a selective coating system for carrying out this process.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Selektiv-Beschichtungsverfahren gemäß Anspruch 1 bzw. ein Selektiv-Beschichtungssystem nach Anspruch 16 gelöst. Bevorzugte Verfahrensvarianten sind den jeweils zugehörenden Unteransprüchen zu entnehmen. Bei dem erfindungsgemäßen Selektiv-Beschichtungsverfahren werden zunächst die nicht zu beschichtenden und gegebenenfalls später zu galvanisierenden oder sonstwie weiterzuverarbeitenden Oberflächenbereiche in einem ersten Maskierungsschritt mit einer schmelzflüssigen, wachsartigen wasserlöslichen Substanz beschichtet oder maskiert. Diese wird so gewählt, dass sie innerhalb kurzer Zeit nach dem Aufbringen erstarrt, so dass ein unerwünschtes Verschmieren der aufgebrachten ersten Maskierungsschicht oder eine eventuelles Unterwandern bei einer nachfolgenden Weiterverarbeitung der Metalloberfläche zuverlässig vermieden wird. Das Erstarren der schmelzflüssigen Substanz erfolgt hierbei wesentlich schneller als das Trocknen eines herkömmlichen Lacks, so dass sich die gewünschte Maskierungsschicht sehr viel schneller und präziser aufbringen lässt als eine Belackung bei einem herkömmlichen Belackungsverfahren.This object is achieved according to the invention by a selective coating method according to claim 1 or a selective coating system according to claim 16. Preferred process variants can be found in the associated subclaims. In the selective coating method according to the invention, the surface areas that are not to be coated and optionally later to be galvanized or otherwise processed are coated or masked in a first masking step with a molten, wax-like water-soluble substance. This is chosen such that it solidifies within a short time after application, so that undesired smearing of the applied first masking layer or possible undermining during subsequent processing of the metal surface is reliably avoided. The molten substance solidifies much faster than the drying of a conventional lacquer, so that the desired masking layer can be applied much faster and more precisely than lacquering in a conventional lacquering process.
In der Praxis haben sich insbesondere 1-Hexadecanol mit einer Schmelztemperatur von etwa 52 °C, 1-Octadecanol mit einer Schmelztemperatur von etwa 55 °C oder auch Mischungen aus diesen beiden Substanzen als wachsartige Maskierungssubstanz bewährt. Vorzugsweise kann jedoch auch Polyethylenglykol (PEG) mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen etwa 1000 und 35000, insbesondere zwischen etwa 8000 und etwa 12000, verwendet werden. In der Praxis hat sich hierbei Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 10000 am Besten bewährt. Polyethylenglykol ist je nach Molekulargewicht durch einen bestimmten Schmelzbereich charakterisiert. In der folgenden Tabelle 1 sind für mehrere beispielhafte mittlere Molekulargewichte aus dem angegebenen Molekulargewichtsbereich die jeweiligen Schmelzbereiche zusammenfassend dargestellt.In practice, 1-hexadecanol with a melting temperature of approximately 52 ° C., 1-octadecanol with a melting temperature of approximately 55 ° C. or mixtures of these two substances have proven particularly useful as waxy masking substances. However, polyethylene glycol (PEG) with an average molecular weight between about 1000 and 35000, in particular between about 8000 and about 12000, can preferably also be used. In practice, polyethylene glycol with an average molecular weight of about 10,000 has proven itself best. Depending on the molecular weight, polyethylene glycol is characterized by a certain melting range. Table 1 below summarizes the respective melting ranges for several exemplary average molecular weights from the specified molecular weight range.
Molekulargewicht Schmelzbereich PC) 1000 37 - 40 1500 45 - 50 2000 50 - 52 3000 56 - 59 4000 59 - 61 6000 60 - 63 10000 63 - 65 12000 64 - 65 20000 63 - 66 35000 64 - 66Molecular weight melting range PC) 1000 37 - 40 1500 45 - 50 2000 50 - 52 3000 56 - 59 4000 59 - 61 6000 60 - 63 10000 63 - 65 12000 64 - 65 20000 63 - 66 35000 64 - 66
Tabelle 1 Die wachsartige Substanz kann aus dem schmelzflüssigen Zustand berührend oder berührungslos auf die selektiv zu beschichtende Metalloberfläche aufgetragen werden. Das Auftragen kann im einfachsten Fall durch einfaches Eintauchen der Metalloberfläche in einen mit der schmelzflüssigen Substanz gefüllten ersten Vorrats- oder Maskierungsbehälter erfolgen. Analog dem selektiven Löten kann das wachsartige Medium hierbei durch Anregung einer stehenden Welle sehr selektiv aufgebracht werden. Die schmelzflüssige Substanz kann jedoch beispielsweise auch durch Ausnutzung von Kapillarkräften auf die zu beschichtenden Bereiche der Metalloberfläche aufgebracht werden. Diese Vorgehensweise ist insbesondere für das selektive Beschichten von Hohlteilen, Tulpen oder von Rund- und Vierkantstiften geeignet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die schmelzflüssigen Substanz durch selektives Aufpinseln oder Aufwalzen, d.h. eine Übertragung über eine rotierende Walze, auf die Metalloberfläche aufzubringen. Das Auftragen kann auch durch selektives Aufspritzen, Aufsprühen oder Aufdrucken mittels einer geeigneten Spritz-, Sprüh-, oder Druckeinrichtung (beispielsweise durch Siebdruck) oder eines geeigneten Drucker- Systems oder auf eine an sich bekannte andere Art und Weise erfolgen.Table 1 The wax-like substance can be applied to the metal surface to be selectively coated from the molten state in a contact or non-contact manner. In the simplest case, the application can be carried out by simply immersing the metal surface in a first storage or masking container filled with the molten substance. Analogous to selective soldering, the wax-like medium can be applied very selectively by exciting a standing wave. However, the molten substance can also be applied to the areas of the metal surface to be coated, for example, by utilizing capillary forces. This procedure is particularly suitable for the selective coating of hollow parts, tulips or round and square pins. Another possibility is to apply the molten substance to the metal surface by selective brushing or rolling, ie a transfer via a rotating roller. The application can also be carried out by selective spraying on, spraying on or printing on using a suitable spraying, spraying or printing device (for example by screen printing) or a suitable printer system or in a manner known per se.
Beim Aufbringen der wachsartigen Substanz können die nicht zu beschichtenden oder zu maskierenden Oberflächenbereiche gegebenenfalls auch mittels einer auf die Oberfläche aufgepressten dünnen Maske aus einem geeigneten Kunststoff, wie beispielsweise Polyester oder Polyimid, oder einem geeigneten Metall abgedeckt werden.When the wax-like substance is applied, the surface areas which are not to be coated or to be masked can optionally also be covered by means of a thin mask made of a suitable plastic, such as polyester or polyimide, or a suitable metal, which is pressed onto the surface.
Durch die beschriebene Vorgehensweise lassen sich gewünschte Maskierungsschichten nahezu beliebiger Gestalt mit einfachen Maskierungssystemen bei geringen Kosten sehr einfach, schnell und äußerst präzise aufbringen. Das Verfahren ermöglicht eine hohe Flexibilität und ist insbesondere auch für dreidimensionale Werkstücke mit unterschiedlichsten Geometrien, wie z.B. Hülsen, Tulpen sowie Rund- oder Vierkantstifte oder dreidimensional stark ausgebogene Teile, geeignet, die sich mit herkömmlichen Verfahren nur schwer maskieren lassen. So können beispielsweise auf einfache Art und Weise bei dreidimensional ausgebogenen Stanzteilen einseitige Bereiche für eine nachfolgende galvanische Beschichtung freigehalten werden, die einer selektiven direkten Belackung nicht zugänglich sind.Using the procedure described, desired masking layers of almost any shape can be applied very easily, quickly and extremely precisely with simple masking systems at low cost. The process enables a high degree of flexibility and is particularly suitable for three-dimensional workpieces with a wide variety of geometries, e.g. Sleeves, tulips as well as round or square pencils or three-dimensionally strongly bent parts, suitable, which are difficult to mask with conventional methods. For example, with three-dimensionally bent stamped parts, one-sided areas can be kept free for subsequent galvanic coating, which are not accessible to selective direct coating.
Durch das erfindungsgemäße Aufbringen der schmelzflüssigen Substanz lassen sich zudem auch schädliche Lackspritzer oder Lackbenetzungen im Kontaktbereich elektrischer oder elektronischer Bauteile zuverlässig verhindern, die bei allen herkömmlichen selektiven Lackauftragungsverfahren ein großes Problem darstellen. Zur Gewährleistung optimaler Verarbeitungseigenschaften wird die wachsartige Substanz vorzugsweise mittels einer ersten elektrischen Heizeinrichtung auf eine bestimmte, substanzabhängige vorgebbare erste Soll-Verarbeitungstemperatur von beispielsweise etwa 40 -70 °C aufgeheizt und innerhalb bestimmter Temperaturtoleranzen auf dieser Soll- Verarbeitungstemperatur gehalten. Die Heizeinrichtung wird durch eine zugeordnete Steuerungseinrichtung bedarfsgerecht gesteuert, welche die Temperatursignale zumindest eines die Temperatur der wachsartigen Substanz kontinuierlich überwachenden Temperatursensors erfasst und auswertet. Insbesondere bei Verwendung von Metallkapillaren kann das wachsartige Medium somit dauerhaft flüssig sehr selektiv auf die Oberfläche aufgetragen werden, während Lacke in Zuleitungen, die zur selektiven Belackung nötig sind, üblicherweise recht schnell eintrocknen. Auch ein in einem Vorratsbehälter erstarrtes wachsartiges Medium wird durch einfaches Aufheizen auf seine Soll-Verarbeitungstemperatur sofort wieder betriebsbereit. Dies ist bei einem Lacksystem so nicht möglich.By applying the molten substance according to the invention, it is also possible to reliably prevent harmful paint splashes or paint wetting in the contact area of electrical or electronic components, which represent a major problem in all conventional selective paint application processes. To ensure optimum processing properties, the wax-like substance is preferably heated to a specific, substance-dependent, predeterminable first target processing temperature of, for example, approximately 40-70 ° C. by means of a first electrical heating device and kept within certain temperature tolerances at this target processing temperature. The heating device is controlled as required by an assigned control device which detects and evaluates the temperature signals of at least one temperature sensor which continuously monitors the temperature of the wax-like substance. Particularly when using metal capillaries, the wax-like medium can thus be applied permanently and very selectively to the surface in liquid form, while lacquers in supply lines which are required for selective coating usually dry up very quickly. Even a wax-like medium that solidifies in a storage container is immediately ready for operation again by simply heating it to its target processing temperature. This is not possible with a paint system.
Zur Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Beschichtung wird die zu beschichtende Metalloberfläche vor dem Aufbringen der wachsartigen Substanz vorzugsweise zunächst gereinigt und getrocknet.To ensure proper coating, the metal surface to be coated is preferably first cleaned and dried before the wax-like substance is applied.
Nach dem Aufbringen und Erstarrenlassen der wachsartigen Maskierungssubstanz wird auf die zu beschichtenden oder zu lackierenden und nicht wachsartig maskierten Oberflächenbereiche als zweite Maskierungsschicht ein flüssiges und möglichst schnelltrocknendes Dielektrikum oder ein Lack aufgebracht, der innerhalb von Sekunden auf der Metalloberfläche trocknet. Das Dielektrikum oder der Lack wird hierbei so gewählt, dass er zumindest für die Zeit einer eventuellen nachfolgenden Weiterverarbeitung des Metalloberfläche, wie z.B. ein selektives galvanisches Beschichten, abriebfest, haftfest und chemisch stabil ist. Er ist zumindest für mehrere Minuten in Säuren, Laugen und komplexbildnerhaltigen Elektrolyten und bei einem Stromfluß durch das Metall beständig. Diese Anforderungen werden beispielsweise durch eine MEK-haltige (Methyl-Ethyl-Keton- haltige) pigmentfreie Tinte erfüllt.After the wax-like masking substance has been applied and allowed to solidify, a liquid, fast-drying dielectric or a lacquer, which dries on the metal surface within seconds, is applied as a second masking layer to the surface areas to be coated or painted and not wax-masked. The dielectric or the lacquer is chosen so that it is at least for the time of a possible subsequent further processing of the metal surface, e.g. a selective galvanic coating that is abrasion-resistant, adhesive and chemically stable. It is stable for at least several minutes in acids, bases and electrolytes containing complexing agents and when a current flows through the metal. These requirements are met, for example, with a pigment-free ink containing MEK (methyl ethyl ketone).
Das flüssige Dielektrikum oder der Lack kann hierbei sowohl selektiv nur auf die zu beschichtenden und nicht wachsartig maskierten Oberflächenbereiche als auch - der Einfachheit halber - vollflächig auf die gesamte Oberfläche aufgebracht werden. Beim vollflächigen Aufbringen wird auch die wachsartige Maskierungssubstanz entsprechend beschichtet. Das Aufbringen kann berührend oder berührungslos erfolgen. Im einfachsten Fall wird die zu beschichtende Metalloberfläche einfach ganz oder teilweise in einen mit dem flüssigen Dielektrikum oder dem Lack gefüllten Vorrats- oder Beschichtungsbehälter eingetaucht. Das flüssige Dielektrikum oder der Lack kann jedoch auch auf andere bekannte Art und Weise, wie beispielsweise durch Aufspritzen, Aufsprühen, Aufpinseln oder Aufwalzen, auf die Metalloberfläche aufgebracht werden.The liquid dielectric or the lacquer can be applied selectively only to the surface areas to be coated and not wax-like masked, or - for the sake of simplicity - over the entire surface. When applied over the entire surface, the wax-like masking substance is also coated accordingly. The application can be touching or non-contact. In the simplest case, the metal surface to be coated is simply completely or partially immersed in a storage or coating container filled with the liquid dielectric or the lacquer. However, the liquid dielectric or the lacquer can also be applied to the metal surface in other known ways, for example by spraying, spraying, brushing or rolling.
Vorzugsweise wird hierbei auch die Temperatur der aufzubringenden Flüssigkeit mittels einer zweiten elektrischen Heizeinrichtung auf eine vorgebbare zweite Soll- Verarbeitungstemperatur eingestellt. Eventuelle Abweichungen von dieser zweiten Soll- Verarbeitungstemperatur werden ebenfalls mittels zumindest eines Temperatursensors bestimmt, dessen Temperatursignale von einer mit der zweiten Heizeinrichtung elektrisch verbundenen Steuereinrichtung erfasst und ausgewertet werden.In this case, the temperature of the liquid to be applied is preferably also set to a predeterminable second target processing temperature by means of a second electrical heating device. Any deviations from this second target processing temperature are also determined by means of at least one temperature sensor, the temperature signals of which are detected and evaluated by a control device electrically connected to the second heating device.
Nach dem Trocknenlassen des Dielektrikums wird die erste Maskierungsschicht, d.h. die wachsartige wasserlösliche Substanz, mit darauf gegebenenfalls befindlichem Dielektrikum oder Lack mit Wasser, insbesondere warmes Wasser, vollständig entfernt, so dass an den zuerst maskierten Stellen wieder die reine Metalloberfläche erscheint, die dann auf gewünschte Art und Weise weiterbehandelt werden kann. Dieses Absprengen und Ablösen der selektiv aufgebrachten wachsartigen, wasserlöslichen Schicht (der ersten Maskierung) ermöglicht nicht nur das oben beschriebene einfache Aufbringen einer vollflächigen Dielektrikumsbeschichtung (der zweiten Maskierung) sondern bewirkt auch die gewünschte hohe Selektivität.After the dielectric is allowed to dry, the first masking layer, i.e. the wax-like water-soluble substance, with any dielectric or lacquer thereon with water, in particular warm water, is completely removed, so that the pure metal surface reappears at the areas which were masked at first and can then be further treated in the desired manner. This detachment and detachment of the selectively applied wax-like, water-soluble layer (the first masking) not only enables the above-described simple application of a full-surface dielectric coating (the second masking) but also brings about the desired high selectivity.
Das Ablösen der wachsartigen Substanz wird vorzugsweise durch eine starke Wasserbewegung unterstützt. Das Wasser, insbesondere warmes Wasser, kann beispielsweise in Form eines Wasserstrahls, insbesondere ein Hochdruckwasserstrahl, eingesetzt werden. Das Ablösen kann auch durch eine Beaufschlagung mit Ultraschall begünstigt werden. Da die genannten wachsartigen Substanzen in hohem Maß wasserlöslich sind, lassen sie sich auf die beschriebene Art und Weise ohne den Einsatz von Lösungsmitteln sehr einfach, schnell und im wesentlichen rückstandsfrei von der Oberfläche ablösen. Zudem sind sie auch nur sehr viel preiswerter als Lacke und können viel einfacher und präziser selektiv aufgebracht werden als diese. Das erfindungsgemäße Selektiv-Beschichtungsverfahren erweist sich somit im Vergleich zu herkömmlichen Belackungsverfahren sowohl ökologisch als auch ökonomisch als äußerst vorteilhaft. Nach dem Ablösen der wachsartigen Substanz wird die Oberfläche vorzugsweise zunächst noch einmal auf an sich bekante Art und Weise für die Folgeprozesse nachbehandelt.The detachment of the waxy substance is preferably supported by a strong movement of water. The water, in particular warm water, can be used, for example, in the form of a water jet, in particular a high-pressure water jet. Detachment can also be promoted by exposure to ultrasound. Since the wax-like substances mentioned are highly water-soluble, they can be removed from the surface in a very simple, quick and essentially residue-free manner in the manner described without the use of solvents. In addition, they are also only much cheaper than lacquers and can be applied much more easily and precisely than these. The selective coating method according to the invention thus proves to be extremely advantageous both ecologically and economically in comparison to conventional coating methods. After the waxy substance has been detached, the surface is preferably first treated again in a manner known per se for the subsequent processes.
Anschließend können die nunmehr freien Bereiche der Metalloberfläche einer gewünschten Nachbehandlung unterzogen werden. Sie können, beispielsweise durch ein einfaches Tauchgalvanik-Verfahren, selektiv mit Metall beschichtet werden.The now free areas of the metal surface can then be subjected to a desired aftertreatment. They can be selectively coated with metal, for example by a simple electroplating process.
Nach erfolgter Nachbehandlung, d.h. beispielsweise nach einer Selektiv-Galvanisierung, wird auch die zweite Maskierungsschicht, d.h. das aufgebrachte Dielektrikum oder der Lack schließlich wieder vollständig in einer wässrigen alkalischen Lösung oder in einem Mikrophasenreiniger im wesentlichen rückstandsfrei entfernt. Hierbei wird insbesondere eine Lösung verwendet, durch welche die Metalloberfläche und eine auf sie aufgebrachte galvanische Beschichtung chemisch nicht angegriffen werden. Das Ablösen oder Entfernen des aufgebrachten Dielektrikums oder Lacks wird vorzugsweise durch Einwirkenlassen von Ultraschall begünstigt. Das Ablösen kann jedoch beispielsweise auch durch Kavitation und Verwendung eines kavitationsfähigen Mediums begünstigt werden. Zur Qualitätsverbesserung werden hierbei vorzugsweise durch eine Absaugeinrichtung alle eventuell freiwerdenden Dielektrikums-, Lack- oder Schmutzpartikel abgesaugt, um eine unerwünschte Verschmutzung der Metalloberfläche zu verhindern.After the after-treatment, i.e. for example after selective electroplating, the second masking layer, i.e. the applied dielectric or the lacquer is finally completely removed again in an aqueous alkaline solution or in a micro-phase cleaner, essentially without residue. Here, in particular, a solution is used which does not chemically attack the metal surface and a galvanic coating applied to it. The removal or removal of the applied dielectric or lacquer is preferably promoted by exposure to ultrasound. However, detachment can also be promoted, for example, by cavitation and the use of a medium capable of cavitation. To improve the quality, any dielectric, paint or dirt particles that may be released are preferably suctioned off by a suction device in order to prevent undesired contamination of the metal surface.
Die bearbeitete Metalloberfläche wird schließlich vorzugsweise abschließend noch ein weiteres Mal in einer geeigneten Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gereinigt und getrocknet.Finally, the processed metal surface is preferably cleaned and dried once more in a suitable cleaning and drying device.
Die beschriebene erfindungsgemäße Prozessfolge ist in Fig. 9 anhand eines Flussdiagramms noch einmal schematisch dargestellt.The process sequence according to the invention described is shown schematically again in FIG. 9 using a flow chart.
Ein Selektiv-Beschichtungssystem zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst eine Halte-, Führungs- oder Transporteinrichtung für ein zu beschichtendes Metall, durch welche das Metall mit hoher Lagepräzision positioniert und geführt wird. Es umfasst zudem eine erste Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung zum selektiven Aufbringen einer schmelzflüssigen, wachsartigen wasserlöslichen Substanz auf die Metalloberfläche, eine zweite Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung zum selektiven oder vollflächigen Aufbringen eines flüssigen Dielektrikums oder einer flüssigen Belackung auf die Metalloberfläche, eine Wasser-Ablöseeinrichtung zum Ablösen der wachsartigen wasserlöslichen Substanz von der Metalloberfläche, und eine zugeordnete Steuerungseinrichtung zur Steuerung des erfindungsgemäßen Selektiv- Beschichtungsprozesses.A selective coating system for carrying out this method according to the invention comprises a holding, guiding or transport device for a metal to be coated, through which the metal is positioned and guided with high positional precision. It also includes a first masking or coating device for the selective application of a molten, wax-like water-soluble substance to the metal surface, a second masking or coating device for the selective or full-surface application of a liquid dielectric or a liquid coating on the metal surface, a water detaching device for detaching the wax-like water-soluble substance from the metal surface, and an associated one Control device for controlling the selective coating process according to the invention.
Die erste Maskierungs- oder. Beschichtungseinrichtung umfasst insbesondere zumindest einen ersten Temperatursensor zur Bestimmung der Temperatur der aufzubringenden wachsartigen Substanz und eine erste elektrische Heizeinrichtung zum Aufheizen dieser Substanz auf eine vorgebbare erste Soll-Verarbeitungstemperatur. Der zumindest eine The first masking or. Coating device comprises in particular at least a first temperature sensor for determining the temperature of the wax-like substance to be applied and a first electrical heating device for heating this substance to a predefinable first target processing temperature. The at least one
Temperatursensor und die elektrische Heizeinrichtung sind mit der genannten Steuerungseinrichtung elektrisch verbunden, welche die Temperatursignale des zumindest einen Temperatursensors erfaßt und die elektrische Heizeinrichtung in Abhängigkeit von den erfassten Temperatursignalen so ansteuert, dass die Substanztemperatur die erste Soll- Verarbeitungstemperatur erreicht und innerhalb bestimmter Toleranzgrenzen auch beibehält. Diese erste Soll-Verarbeitungstemperatur oder der erste Temperatur-Sollwert ist in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten wachsartigen Substanz geeignet einstellbar, so dass sich diese beim Aufbringen im gewünschten schmelzflüssigen Zustand befindet.The temperature sensor and the electrical heating device are electrically connected to said control device, which detects the temperature signals of the at least one temperature sensor and controls the electrical heating device as a function of the detected temperature signals so that the substance temperature reaches the first target processing temperature and also maintains it within certain tolerance limits. This first target processing temperature or the first temperature target value can be suitably set depending on the wax-like substance used in each case, so that it is in the desired molten state when applied.
Die erste Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung kann beispielsweise eine erste Spritz- oder Sprüheinrichtung für die wachsartige Substanz oder auch eine geeignete Kapillareinrichtung zum Aufbringen dieser Substanz auf die Metalloberfläche umfassen. Sie kann beispielsweise jedoch auch einfach einen ersten Vorrats- oder Maskierungsbehälter für die wachsartige Substanz umfassen, in den das zu beschichtende Metall eintauchbar ist oder eingetaucht wird. Des weiteren kann auch eine erste Walzen-, Bürsten- oder Pinseleinrichtung zum Aufwalzen, Aufbürsten oder Aufpinseln dieser Substanz auf die Metallober läche vorgesehen sein. Die erste Maskierungseinrichtung kann zudem auch eine Maskeneinrichtung, wie z.B. eine dünne Kunststoff- oder Metall-Maske, zum Abdecken oder Maskieren der nicht mit der wachsartigen Substanz zu beschichtenden Oberflächenbereiche umfassen. Eine solche Kunststoffmaske kann beispielsweise aus Polyester oder Polyimid bestehen.The first masking or coating device can comprise, for example, a first spraying or spraying device for the wax-like substance or also a suitable capillary device for applying this substance to the metal surface. However, for example, it can also simply comprise a first storage or masking container for the wax-like substance, into which the metal to be coated can be immersed or is immersed. Furthermore, a first roller, brush or brush device for rolling, brushing or brushing this substance onto the metal surface can be provided. The first masking device can also be a mask device, e.g. a thin plastic or metal mask, for covering or masking the surface areas not to be coated with the wax-like substance. Such a plastic mask can consist, for example, of polyester or polyimide.
Der ersten Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung ist vorzugsweise zumindest eine erste Reinigungs- und Trocknungseinrichtung zum Reinigen und Trocknen der Metalloberfläche vorgeschaltet.The first masking or coating device is preferably preceded by at least one first cleaning and drying device for cleaning and drying the metal surface.
Bei der zweiten Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung kann es sich um eine beliebige Einrichtung zum selektiven oder vollflächigen Aufbringen eine flüssigen Dielektrikums oder einer flüssigen Belackung auf die Metalloberfläche handeln. Sie kann beispielsweise eine zweite Spritz- oder Sprüheinrichtung, eine zweite Walzen- oder Bürsteneinrichtung und/oder einen zweiten Vorrats- oder Beschichtungsbehälter für das Dielektrikum oder den Lack umfassen, in den das zu beschichtende Metall eintauchbar ist oder eingetaucht wird.The second masking or coating device can be any device for selective or full-surface application of a liquid dielectric or a liquid coating on the metal surface. For example, it can comprise a second spraying or spraying device, a second roller or brushing device and / or a second storage or coating container for the dielectric or the lacquer, in which the metal to be coated can be immersed or immersed.
Die zweite Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung umfasst insbesondere auch zumindest einen zweiten Temperatursensor zur Bestimmung der Temperatur des aufzubringenden Beschichtungsmaterials und eine zweite elektrische Heizeinrichtung zum Aufheizen des Beschichtungsmaterials auf eine vorgebbare zweite Soll- Verarbeitungstemperatur. Die Temperatursignale des zumindest einen Temperatursensors liegen an der Steuerungseinrichtung an, durch welche die zweite elektrische Heizeinrichtung in Abhängigkeit von den Temperatursignalen bedarfsgerecht gesteuert wird.The second masking or coating device in particular also comprises at least one second temperature sensor for determining the temperature of the coating material to be applied and a second electrical heating device for heating the coating material to a predefinable second target processing temperature. The temperature signals of the at least one temperature sensor are applied to the control device, by means of which the second electrical heating device is controlled as required depending on the temperature signals.
Zur Begünstigung des Ablöseprozesses für die wachsartige Substanz umfasst die Wasser- Ablöseeinrichtung vorzugsweise eine Wasserstrahleinrichtung, insbesondere eine Hochdruck-Wasserstrahleinrichtung. Bei anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen kann sie auch eine erste Ultraschalleinrichtung oder eine erste Kavitationseinrichtung umfassen.To favor the detachment process for the wax-like substance, the water detachment device preferably comprises a water jet device, in particular a high-pressure water jet device. In other configurations according to the invention, it can also comprise a first ultrasound device or a first cavitation device.
Der Wasser-Ablöseeinrichtung kann eine zweite Reinigungs- und Trocknungseinrichtung zum Reinigen und Trocknen der selektiv beschichteten Metalloberfläche nachgeschaltet sein.The water detaching device can be followed by a second cleaning and drying device for cleaning and drying the selectively coated metal surface.
Der Wasser-Ablöseeinrichtung kann eine Galvanisiereinrichtung, wie z.B. eine einfache Tauchgalvanikeinrichtung, oder auch eine sonstige Einrichtung zur Weiterverarbeitung der selektiv beschichteten oder maskierten Metalloberfläche nachgeschaltet sein.The water release device can be a galvanizing device, such as e.g. a simple dip electroplating device or another device for further processing of the selectively coated or masked metal surface can be connected downstream.
Zudem kann auch noch eine zweite Ablöseeinrichtung zum anschließenden rückstandsfreien Ablösen einer aufgebrachten dielektrischen Beschichtung oder Belackung (2. Maskierung) von der Metalloberfläche vorgesehen sein. Zur Begünstigung des Ablöseprozesses umfasst diese vorzugsweise eine zweite Ultraschalleinrichtung oder eine zweite Kavitationseinrichtung.In addition, a second release device can also be provided for the subsequent residue-free removal of an applied dielectric coating or varnish (2nd masking) from the metal surface. To favor the detachment process, this preferably comprises a second ultrasound device or a second cavitation device.
Der zweiten Ablöseeinrichtung kann schließlich noch eine dritte Reinigungs- und Trocknungseinrichtung zum Reinigen und Trocknen der Metalloberfläche nachgeschaltet sein. Die genannten Reinigungs- und Trocknungseinrichtungen sind vorzugsweise zur Erzeugung einer erhöhten Trocknungstemperatur von maximal etwa 200 °C ausgelegt, um durch möglicht kurze Trocknungszeiten hohe Beschichtungs- bzw. Bandgeschwindigkeiten erreichen zu können.Finally, the second detaching device can be followed by a third cleaning and drying device for cleaning and drying the metal surface. The cleaning and drying devices mentioned are preferably designed to generate an increased drying temperature of a maximum of about 200 ° C. in order to be able to achieve high coating or strip speeds through the shortest possible drying times.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich nicht nur aus den zugehörigen Ansprüchen - für sich und/oder in Kombination - sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen. In den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigen in schematischer Darstellung: Fig. 1a - 1f das selektive galvanische Beschichten einer im Querschnitt dargestellten dünnen Metall-Hülse unter Ausnutzung von Kapillarkräften; Fig. 2a - 2e das selektive galvanische Beschichten eines gegurteten Vierkantstifts unter Ausnutzung von Kapillarkräften; Fig. 3a - 3e das einseitige galvanische Beschichten eines 3-D-Teils; Fig. 4a und das selektive Aufbringen einer wachsartigen Maskierung mittels einer 4b beheizten Kapillare;Further details, features and advantages of the present invention result not only from the associated claims - individually and / or in combination - but also from the following description of preferred exemplary embodiments according to the invention in conjunction with the associated drawings. In the drawings, in which the same parts are provided with the same reference numbers, show in a schematic representation: 1a-1f the selective galvanic coating of a thin metal sleeve shown in cross section using capillary forces; 2a-2e the selective galvanic coating of a taped square pin using capillary forces; 3a - 3e the one-sided electroplating of a 3-D part; 4a and the selective application of a wax-like masking by means of a 4b heated capillary;
Fig. 5a - 5f das selektive galvanische Beschichten eines Metallbandes; Fig. 6a und einen quer zur Laufrichtung bzw. in Laufrichtung dargestellten Tulpenkontakt; 6b Fig. 6c - 6g das selektive galvanische Beschichten eines Tulpenkontakts gemäß Fig. 6a; Fig. 7a - 7e eine selektive galvanische Stiftbeschichtung; und5a-5f the selective galvanic coating of a metal strip; 6a and a tulip contact shown transversely to the running direction or in the running direction; 6b FIGS. 6c-6g the selective galvanic coating of a tulip contact according to FIG. 6a; 7a-7e a selective galvanic pin coating; and
Fig. 8a - 8e das selektive galvanische Beschichten von Kontaktzonen in unterschiedlichen Ebenen.8a-8e the selective galvanic coating of contact zones in different planes.
Die Fig. 1a - 1f veranschaulichen das erfindungsgemäße Selektiv-Beschichtungsverfahren anhand des selektiven Aufbringens einer galvanische Beschichtung auf der Innenseite einer dünnen Metall-Hülse 10.1a-1f illustrate the selective coating method according to the invention on the basis of the selective application of a galvanic coating on the inside of a thin metal sleeve 10.
Die zu beschichtende Metall-Hülse 10 wird zur Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Beschichtung zunächst in einer (nicht dargestellten) ersten Reinigungs- und Trocknungseinrichtung gereinigt und bei höheren Temperaturen getrocknet.To ensure proper coating, the metal sleeve 10 to be coated is first cleaned in a first cleaning and drying device (not shown) and dried at higher temperatures.
Anschließend wird das galvanisch zu beschichtende untere Ende der Metall-Hülse 10 mittels einer (nicht dargestellten) Halte- und Führungseinrichtung in einem Vorrats- oder Maskierungsbehälter 12 in Kontakt mit schmelzflüssigem wachsartigem Polyethylenglykol (PEG) 14 mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 104 gebracht. Wie oben bereits erwähnt wurde, kann gegebenenfalls jedoch auch - wie auch bei allen folgenden Ausführungsbeispielen - Polyethylenglykol mit einem anderen mittleren Molekulargewicht von etwa 1 -103- 35-103 und einem Schmelzbereich von etwa 37 - 66 °C verwendet werden. Der Vorratsbehälter 12 kann jedoch auch eine andere geeignete schmelzflüssige wachsartige Substanz mit vergleichbaren Materialeigenschaften, wie z.B. 1-Hexadecanol, 1- Octadecanol oder eine Mischung aus diesen beiden Substanzen enthalten.The lower end of the metal sleeve 10, which is to be electroplated, is then brought into contact with a molten wax-like polyethylene glycol (PEG) 14 with an average molecular weight of about 10 4 by means of a holding and guiding device (not shown) in a storage or masking container 12. As already mentioned above, however, polyethylene glycol with a different average molecular weight of about 1 -10 3 - 35-10 3 and a melting range of about 37 - 66 ° C. can also be used, as in all of the following exemplary embodiments. However, the storage container 12 can also contain another suitable molten wax-like substance with comparable material properties, such as 1-hexadecanol, 1-octadecanol or a mixture of these two substances.
Das Polyethylenglykol 14 wird durch eine (nicht dargestellte) elektrische Heizeinrichtung auf einer vorgegebenen Soll-Verarbeitungstemperatur von maximal etwa 120 °C gehalten. Die Einhaltung dieser Soll-Verarbeitungstemperatur wird mittels eines (nicht dargestellten) Temperatursensors in dem Vorratsbehälter 12 kontinuierlich überwacht, dessen Temperatursignale an einer (ebenfalls nicht dargestellten) zugeordneten Steuerungseinrichtung anliegen, durch welche die Temperatursignale ausgewertet und die Heizeinrichtung bedarfsgerecht gesteuert wird.The polyethylene glycol 14 is held by a (not shown) electrical heating device at a predetermined target processing temperature of a maximum of about 120 ° C. Compliance with this target processing temperature is checked using a (not shown) The temperature sensor in the storage container 12 is continuously monitored, the temperature signals of which are applied to an associated control device (likewise not shown), by means of which the temperature signals are evaluated and the heating device is controlled as required.
Das schmelzflüssige Polyethylenglykol 14 steigt gemäß Fig. 1a durch Kapillarkräfte in der engen Metall-Hülse 10 empor, benetzt dabei die Innenseite der Metall-Hülse 10 und bildet einen hohl eingewölbten Meniskus 16.The molten polyethylene glycol 14 rises according to FIG. 1 a by capillary forces in the narrow metal sleeve 10, wets the inside of the metal sleeve 10 and forms a hollow meniscus 16.
Die mit Polyethylenglykol 14 benetzte Metall-Hülse 10 wird dann gemäß Fig. 1b wieder aus dem Vorrats- oder Maskierungsbehälter 12 emporgezogen, wobei das auf der Innenseite der Metall-Hülse 10 aufgebrachte Polyethylenglykol 14 rasch erstarrt und eine wachsartige feste erste Maskierungsschicht 14 für das nachfolgende Aufbringen eines Dielektrikums bildet.The metal sleeve 10 wetted with polyethylene glycol 14 is then pulled up again from the storage or masking container 12 according to FIG. 1b, the polyethylene glycol 14 applied on the inside of the metal sleeve 10 rapidly solidifying and a wax-like, solid first masking layer 14 for the subsequent one Application of a dielectric forms.
Das vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Maskieren von Werkstücken durch Eintauchen in eine schmelzflüssige wachsartige Substanz 14 und Ausnutzung von Kapillarkräften ist insbesondere für Hohlteile, Tulpen sowie für Rund- und Vierkantstifte geeignet.The above-described masking of workpieces according to the invention by immersing them in a molten wax-like substance 14 and utilizing capillary forces is particularly suitable for hollow parts, tulips and for round and square pins.
Nach dem Erstarren des Polyethylenglykols 14 wird das untere Ende der Metall-Hülse 10 durch kurzes Eintauchen in einen (nicht dargestellten) Vorratsbehälter mit einer MEK- haltigen (Methy-Ethyl-Keton-haltigen) pigmentfreien Tinte 18 vollflächig mit einer entsprechenden dielektrischen Beschichtung 18 versehen. Die entsprechend beschichtete Metall-Hülse 10 ist in Fig. 1c dargestellt.After the polyethylene glycol 14 has solidified, the lower end of the metal sleeve 10 is provided with a corresponding dielectric coating 18 over its entire area by briefly immersing it in a storage container (not shown) with an MEK-containing (methyl-ethyl-ketone-containing) pigment-free ink 18 , The correspondingly coated metal sleeve 10 is shown in Fig. 1c.
Die verwendete MEK-haltige Tinte ist schnell genug trocknend, hinreichend abrieb- und haftfest und auch in Säuren, Laugen, komplexbildnerhaltigen Elektrolyten sowie bei einem Stromfluß durch das Metall 10 zumindest für die Dauer des nachfolgenden Galvanisiervorgangs, d.h. zumindest für mehrere Minuten, ausreichend beständig. Es kann jedoch auch ein anderes geeignetes Dielektrikum 18 mit den entsprechenden Eigenschaften verwendet werden. Wie oben bereits erwähnt wurde, kann die dielektrische Beschichtung 18 beispielsweise auch mittels einer geeigneten Spritz- oder Sprüheinrichtung aufgebracht werden.The MEK-containing ink used is quick enough to dry, sufficiently abrasion-resistant and adherent and also in acids, alkalis, complexing agent-containing electrolytes and in the event of a current flowing through the metal 10 at least for the duration of the subsequent electroplating process, i.e. at least for several minutes, sufficiently stable. However, another suitable dielectric 18 with the corresponding properties can also be used. As already mentioned above, the dielectric coating 18 can also be applied, for example, by means of a suitable spraying or spraying device.
Zur Beschleunigung des Trocknungsprozesses kann die dielektrisch beschichtete Metall- Hülse 10 gegebenenfalls auch in einer (nicht dargestellten) zweiten Trocknungseinrichtung bei höheren Temperaturen getrocknet werden. Nach dem Aufbringen der dielektrischen Beschichtung 18 wird das erstarrte wachsartige Polyethylenglykol 14 zusammen mit der darauf aufgebrachten dielektrischen Beschichtung 18 gemäß Fig. 1d mittels eines Hochdruck-Warmwasserstrahls 20 rückstandsfrei entfernt. Die Polyethylenglykolschicht 14 kann jedoch gegebenenfalls auch durch Eintauchen der Metall-Hülse 10 in Wasser und Beaufschlagung mit Ultraschall oder Kavitation entfernt werden.To accelerate the drying process, the dielectrically coated metal sleeve 10 can optionally also be dried in a second drying device (not shown) at higher temperatures. After the application of the dielectric coating 18, the solidified wax-like polyethylene glycol 14 together with the dielectric coating 18 applied thereon according to FIG. 1d is removed without residue by means of a high-pressure hot water jet 20. However, the polyethylene glycol layer 14 can optionally also be removed by immersing the metal sleeve 10 in water and applying ultrasound or cavitation.
Anschließend werden die ursprünglich mit Polyethylenglykol maskierten und nunmehr wieder freien Oberflächenbereiche in einer (nicht dargestellten) herkömmlichen Tauchgalvanikeinrichtung mit einem gewünschten Metall, wie beispielsweise Gold, Silber oder Zinn, galvanisch beschichtet oder plattiert. Fig. 1e zeigt das untere Ende der Metall- Hülse 10 mit der aufgebrachten galvanischen Beschichtung 22.The surface areas originally masked with polyethylene glycol and now free again are then galvanically coated or plated with a desired metal, such as gold, silver or tin, in a conventional electroplating device (not shown). 1e shows the lower end of the metal sleeve 10 with the galvanic coating 22 applied.
Nach dem Aufbringen der galvanischen Beschichtung 22 wird die Dielektrikumsschicht 18 durch Eintauchen der Metall-Hülse 10 in eine geeignete wässrige Lösung mit mikrodispersen Zuschlagsstoffen schließlich wieder im wesentlichen rückstandsfrei von der Oberfläche entfernt, so dass man als Ergebnis eine Metall-Hülse 10 erhält, deren unteres Ende gemäß Fig. 1f wunschgemäß auf der Innenseite selektiv galvanisch beschichtet ist.After the galvanic coating 22 has been applied, the dielectric layer 18 is finally removed from the surface essentially without residue by immersing the metal sleeve 10 in a suitable aqueous solution with microdisperse additives, so that the result is a metal sleeve 10, the lower one of which 1f is selectively galvanically coated on the inside as desired.
Die wässrige Lösung wird hierbei so gewählt, daß die Metalloberfläche und die galvanische Beschichtung nicht angegriffen werden. Das Ablösen erfolgt unter Einwirkung von Ultraschall aus einer (nicht dargestellten) zugeordneten Ultraschalleinrichtung oder durch Kavitation in einer kavitationsfähigen Lösung, wie z.B. Kalilauge, da dies eine deutliche Beschleunigung des Ablösevorgangs bewirkt.The aqueous solution is chosen so that the metal surface and the galvanic coating are not attacked. Detachment takes place under the action of ultrasound from an associated ultrasound device (not shown) or by cavitation in a solution capable of cavitation, e.g. Potash lye, as this significantly accelerates the stripping process.
Die galvanisch beschichtete Metall-Hülse 10 wird schließlich abschließend noch in einer dritten Reinigungs- und Trocknungseinrichtung mit warmem Wasser gereinigt und bei höheren Temperaturen getrocknet.Finally, the galvanically coated metal sleeve 10 is cleaned with warm water in a third cleaning and drying device and dried at higher temperatures.
Das in den Fig. 2a - 2e dargestellte zweite erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel veranschaulicht das selektive galvanische Beschichten eines Vierkantstifts 24 mittels einer Walzeneinrichtung 12, 26, 28 unter Ausnutzung von Kapillarkräften.The second exemplary embodiment according to the invention shown in FIGS. 2a-2e illustrates the selective galvanic coating of a square pin 24 by means of a roller device 12, 26, 28 using capillary forces.
Die Walzeneinrichtung umfasst gemäß Fig. 2a wieder einen mit schmelzflüssigem Polyethylenglykol 14 gefüllten Vorrats- oder Maskierungsbehälter 12 mit einer Heizeinrichtung 26, durch die das Polyethylenglykol 14 auf seiner Soll- Verarbeitungstemperatur von etwa 63 - 65 °C gehalten wird. Die Heizeinrichtung 26 wird durch eine (nicht dargestellte) zugeordnete Steuerungseinrichtung bedarfsgerecht gesteuert, an dem die Temperatursignale eines (ebenfalls nicht dargestellten) Temperatursensors an dem Vorratsbehälter 12 anliegen, der zur kontinuierlichen Überwachung der Polyethylenglykol-Temperatur dient.According to FIG. 2a, the roller device again comprises a storage or masking container 12 filled with molten polyethylene glycol 14 with a heating device 26, through which the polyethylene glycol 14 is placed on its desired Processing temperature of about 63 - 65 ° C is maintained. The heating device 26 is controlled as required by an associated control device (not shown), at which the temperature signals of a temperature sensor (also not shown) are applied to the storage container 12, which is used for the continuous monitoring of the polyethylene glycol temperature.
In dem Vorrats- oder Maskierungsbehälter 12 dreht sich eine Walze 28 im Uhrzeigersinn. Der untere Walzenbereich befindet sich in dem schmelzflüssigen Polyethylenglykol 14, so dass die Walzenoberfläche mit Polyethylenglykol 14 benetzt wird. Der aus dem Polyethylenglykol 14 auftauchende linke Bereich der Walzenoberfläche führt somit eine anhaftende dünne Polyethylenglykolschicht 14 in Drehrichtung der Walze 28 mit sich nach oben.In the reservoir or masking container 12, a roller 28 rotates clockwise. The lower roller area is in the molten polyethylene glycol 14, so that the roller surface is wetted with polyethylene glycol 14. The left region of the roller surface emerging from the polyethylene glycol 14 thus carries an adhering thin polyethylene glycol layer 14 in the direction of rotation of the roller 28 upwards.
Der zu beschichtende Vierkantstift 24 wird so in Kontakt mit der Walzenoberfläche gebracht, dass das anhaftende Polyethylenglykol 14 durch Kapillarkräfte in die zu beschichtenden eng gegurteten Vierkant-Zwischenräume eindringt und diese im wesentlichen ausfüllt.The square pin 24 to be coated is brought into contact with the roller surface in such a way that the adhering polyethylene glycol 14 penetrates through capillary forces into the tightly taped square spaces to be coated and essentially fills them.
Nach dem selektiven Aufbringen der Polyethylenglykolschicht 14 auf den Vierkantstift 24 und dem anschließenden Erstarrenlassen dieser Schicht 14 wird der Vierkantstift 24 durch kurzes Eintauchen in einen (nicht dargestellten) Vorrats-, Beschichtungs- oder Maskierungsbehälter mit einem geeigneten flüssigen Dielektrikum 18 gemäß Fig. 2b vollflächig mit dem Dielektrikum 18 beschichtet. Wie bereits erwähnt wurde, kann das Dielektrikum 18 jedoch beispielsweise auch durch Aufspritzen, Aufsprühen oder Aufpinseln vollflächig auf die Oberflächen aufgebracht werden.After the selective application of the polyethylene glycol layer 14 to the square pin 24 and the subsequent solidification of this layer 14, the square pin 24 is covered with a suitable liquid dielectric 18 according to FIG. 2b by briefly immersing it in a storage, coating or masking container (not shown) the dielectric 18 coated. As already mentioned, the dielectric 18 can, however, also be applied to the entire surface of the surfaces, for example by spraying, spraying or brushing.
Nach dem Aufbringen und Trocknenlassen des Dielektrikums 18 wird die erstarrte Polyethylenglykol-Maskierungsschicht 14 gemäß Fig. 2c mittels eines Hochdruck- Warmwasserstrahls 20 wieder rückstandsfrei von der Metalloberfläche entfernt.After the dielectric 18 has been applied and left to dry, the solidified polyethylene glycol masking layer 14 according to FIG. 2c is removed again without residue from the metal surface by means of a high-pressure hot water jet 20.
Anschließend werden die ursprünglich mit Polyethylenglykol 14 maskierten und nunmehr wieder freien Oberflächenbereiche des Vierkantstifts 24 in einer (nicht dargestellten) herkömmlichen Tauchgalvanikeinrichtung galvanisch mit einer geeigneten Metallschicht 22, wie beispielsweise eine Gold-, Silber- oder Zinn-Schicht, beschichtet oder plattiert. Der entsprechend beschichtete Vierkantstift 24 ist in Fig. 2d dargestellt. Nach dem Aufbringen der galvanischen Beschichtung 22 wird die Dielektrikumsschicht 18 schließlich wiederum durch Eintauchen des Vierkantstifts 24 in eine geeignete wässrige alkalische Lösung mit/ohne mikrodisperse Zuschlagsstoffe im wesentlichen rückstandsfrei von der Oberfläche abgelöst, so dass gemäß Fig. 2e als Endergebnis der selektiv galvanisch beschichtete Vierkantstift 24 verbleibt. Das Ablösen erfolgt hierbei unter Einwirkung von Ultraschall aus einer (nicht dargestellten) zugeordneten Ultraschalleinrichtung, da sich hiermit eine deutliche Beschleunigung des Ablösevorgangs erreichen lässt. Die Dielektrikumsschicht 18 kann zum besseren Ablösen jedoch auch mittels einer Kavitationseinrichtung, d.h. eine kavitationserzeugende Einrichtung mit einem kavitationsfähigen Medium, wie z.B. Kalilauge, mit Kavitation beaufschlagt werden.Subsequently, the surface areas of the square pin 24, which were originally masked with polyethylene glycol 14 and are now free again, are galvanically coated or plated with a suitable metal layer 22, such as, for example, a gold, silver or tin layer, in a conventional electroplating device (not shown). The correspondingly coated square pin 24 is shown in Fig. 2d. After the galvanic coating 22 has been applied, the dielectric layer 18 is in turn finally detached from the surface essentially without residue by immersing the square pin 24 in a suitable aqueous alkaline solution with / without microdisperse additives, so that the selectively galvanically coated square pin is the end result according to FIG. 2e 24 remains. Detachment takes place here under the action of ultrasound from an associated ultrasound device (not shown), since this can significantly accelerate the detachment process. For better detachment, the dielectric layer 18 can, however, also be subjected to cavitation by means of a cavitation device, ie a cavitation-generating device with a medium capable of cavitation, such as potassium hydroxide solution.
Zur Verbesserung der Beschichtungsqualität kann die Metalloberfläche hierbei auch wiederum den bereits beschriebenen Reinigungs- und Trocknungsschritten unterworfen werden.To improve the coating quality, the metal surface can again be subjected to the cleaning and drying steps already described.
Das in den Fig. 3a - 3e dargestellte dritte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel veranschaulicht das einseitige galvanische Beschichten eines (im Querschnitt dargestellten) nach unten ausgebogenen Stanzteils 30 mittels der Walzeneinrichtung 12, 26, 28 gemäß Fig. 2. Entsprechend dem vorigen Ausführungsbeispiel ist wiederum eine sich im Uhrzeigersinn drehende Walze 28 in einem beheizten und etwa bis zu ihrer Drehachse mit schmelzflüssigem Polyethylenglykol 14 gefüllten Vorrats-, Beschichtungs- oder Maskierungsbehälter 12 angeordnet, so dass der aus dem schmelzflüssigen Polyethylenglykol 14 auftauchende linke Bereich der Walzenoberfläche eine anhaftende dünne Polyethylenglykolschicht 14 in Drehrichtung der Walze 28 mit sich nach oben führt, die schließlich gemäß Fig. 3a den gesamten linken oberen Walzenquadranten bedeckt.The third exemplary embodiment according to the invention shown in FIGS. 3a-3e illustrates the one-sided galvanic coating of a punched part 30 (shown in cross section) bent downwards by means of the roller device 12, 26, 28 according to FIG Clockwise rotating roller 28 is arranged in a heated storage, coating or masking container 12 which is filled with molten polyethylene glycol 14 approximately up to its axis of rotation, so that the left area of the roller surface emerging from the molten polyethylene glycol 14 has an adhering thin polyethylene glycol layer 14 in the direction of rotation of the roller 28 leads upwards, which finally covers the entire upper left quadrant of the roller according to FIG. 3a.
Das zu beschichtende und zuvor gereinigte und getrocknete Stanzteil 30 wird in Richtung des Pfeils 32 von rechts nach links über die Walze 28 geführt, wobei der einseitig zu beschichtende vorspringende Bereich 30a des Stanzteils 30 nach unten weißt. Dessen Abstand zu der Walze 28 wird hierbei so gewählt, dass er mit seinem unteren Ende die Polyethylenglykolschicht 14 von der Walzenoberfläche abstreift. Das abgestreifte Polyethylenglykol 14 sammelt sich auf der zu maskierenden linken Seite des vorspringenden Bereichs 30a an und bedeckt diesen gemäß Fig. 3a schließlich vollständig.The stamped part 30 to be coated and previously cleaned and dried is guided in the direction of arrow 32 from right to left over the roller 28, the projecting region 30a of the stamped part 30 to be coated on one side facing downward. Its distance from the roller 28 is chosen so that it stripes the polyethylene glycol layer 14 from the roller surface with its lower end. The stripped polyethylene glycol 14 accumulates on the left side of the projecting area 30a to be masked and finally completely covers this, as shown in FIG. 3a.
Nach dem selektiven Aufbringen der Polyethylenglykolschicht 14 auf das Stanzteil 30 und dem anschließenden Erstarrenlassen wird das Stanzteil 30 durch kurzes Eintauchen in einen (nicht dargestellten) Vorrats-, Beschichtungs- oder Maskierungsbehälter mit einem geeigneten flüssigen Dielektrikum 18 gemäß Fig. 3b vollflächig mit dem Dielektrikum 18 beschichtet. Wie bereits erwähnt, kann das Dielektrikum 18 jedoch beispielsweise auch durch Aufspritzen, Aufsprühen oder Aufpinseln auf die Oberflächen aufgebracht werden.After the selective application of the polyethylene glycol layer 14 to the stamped part 30 and the subsequent solidification, the stamped part 30 is briefly immersed in a (not shown) storage, coating or masking container with a suitable liquid dielectric 18 according to FIG. 3b coated with the dielectric 18 over the entire surface. As already mentioned, however, the dielectric 18 can also be applied to the surfaces, for example, by spraying, spraying or brushing.
Nach dem Aufbringen des Dielektrikums 18 wird die erstarrte Polyethylenglykol- Maskierungsschicht 14 gemäß Fig. 3c mittels eines Hochdruck-Warmwasserstrahls 20 wieder rückstandsfrei von der Metalloberfläche entfernt.After the application of the dielectric 18, the solidified polyethylene glycol masking layer 14 according to FIG. 3c is removed again without residue from the metal surface by means of a high-pressure hot water jet 20.
Anschließend werden die ursprünglich mit Polyethylenglykol 14 maskierten und nunmehr wieder freien Oberflächenbereiche des Stanzteils 30 in einer (nicht dargestellten) herkömmlichen Tauchgalvanikeinrichtung galvanisch mit einer geeigneten Metallschicht 22, wie beispielsweise eine Gold-, oder Silber-Plattierung, beschichtet. Das entsprechend beschichtete Stanzteil 30 ist in Fig. 3d dargestellt.Subsequently, the surface areas of the stamped part 30, which were originally masked with polyethylene glycol 14 and are now free again, are galvanically coated with a suitable metal layer 22, such as gold or silver plating, in a conventional dip galvanizing device (not shown). The correspondingly coated stamped part 30 is shown in FIG. 3d.
Nach dem Aufbringen der galvanischen Beschichtung 22 wird die Dielektrikumsschicht 18 schließlich wiederum durch Eintauchen des Stanzteils 30 in eine geeignete wässrige alkalische Lösung mit mikrodispersen Zuschlagsstoffen im wesentlichen rückstandsfrei von der Oberfläche abgelöst, so dass gemäß Fig. 3e als Endergebnis das selektiv galvanisch beschichtete Stanzteil 30 verbleibt. Das Ablösen erfolgt hierbei unter Einwirkung von Ultraschall aus einer (nicht dargestellten) zugeordneten Ultraschalleinrichtung, da sich hiermit eine deutliche Beschleunigung des Ablösevorgangs erreichen lässt. Die Dielektrikumsschicht 18 kann zum besseren Ablösen jedoch auch wieder mittels einer Kavitationseinrichtung mit Kavitation beaufschlagt werden.After the galvanic coating 22 has been applied, the dielectric layer 18 is in turn finally detached from the surface essentially without residues by immersing the stamped part 30 in a suitable aqueous alkaline solution with microdisperse additives, so that the selectively coated stamped part 30 remains as the final result according to FIG. 3e , Detachment takes place here under the action of ultrasound from an associated ultrasound device (not shown), since this can significantly accelerate the detachment process. The dielectric layer 18 can, however, also be subjected to cavitation again by means of a cavitation device for better detachment.
Zur Verbesserung der Beschichtungsqualität kann die Metalloberfläche hierbei auch wiederum den bereits beschriebenen Reinigungs- und Trocknungsschritten unterworfen werden.To improve the coating quality, the metal surface can again be subjected to the cleaning and drying steps already described.
Durch die beschriebene erfindungsgemäße Vorgehensweise können insbesondere bei dreidimensionalen Werkstücken auf einfache Art und Weise einseitig Oberflächenbereiche für eine nachfolgende selektive galvanische Beschichtung freigehalten werden, die einer herkömmlichen, selektiven direkten Belackung nicht zugänglich sind.The procedure according to the invention described enables, in particular in the case of three-dimensional workpieces, surface areas on a one side to be kept free for subsequent selective galvanic coating in a simple manner, which are not accessible to conventional, selective direct coating.
Bei dem in den Fig. 4 dargestellten vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird ie Unterseite eines Metallbandes 34 selektiv mit Polyethylenglykol 14 beschichtet. Das zu beschichtende Metallband 34 wird hierbei gemäß der schematischen Seitenansicht in Fig. 4a in Richtung des Pfeils 32 von rechts nach links mit konstanter Geschwindigkeit über einer beheizten Kapillareinrichtung 36 entlangbewegt, durch die das schmelzflüssige Polyethylenglykol 14 mit hoher Präzision streif enförm ig auf die Metalloberfläche aufgebracht wird. Der entsprechende Polyethylenglykolstreifen 14 in der Mitte des Metallbandes 34 ist in der Draufsicht gemäß Fig. 4b noch einmal schematisch dargestellt. Der Beginn 14a des Polyethylenglykolstreifen 14 entspricht der Position der beheizten Kapillareinrichtung 36.In the fourth exemplary embodiment according to the invention shown in FIG. 4, the underside of a metal strip 34 is selectively coated with polyethylene glycol 14. The metal strip 34 to be coated is in this case according to the schematic side view in FIG. 4a in the direction of arrow 32 from right to left at a constant speed above one along the heated capillary device 36, through which the molten polyethylene glycol 14 is applied in a strip-like manner to the metal surface with high precision. The corresponding polyethylene glycol strip 14 in the middle of the metal strip 34 is shown again schematically in the top view according to FIG. 4b. The beginning 14a of the polyethylene glycol strip 14 corresponds to the position of the heated capillary device 36.
Das selektiv beschichtete oder maskierte Metallband 34 kann nun auf die oben beschriebene erfindungsgemäße Art und Weise weiterbearbeitet werden. Die nicht maskierten beiden Randbereiche des Metallbandes 34 werden hierbei zunächst wiederum mit einem geeigneten Dielektrikum 18 beschichtet oder maskiert indem das Metallband 34 beispielsweise einfach mit eine bestimmten Geschwindigkeit durch einen mit dem Dielektrikum gefüllten Vorratsbehälter geleitet wird. Anschließend wird die wachsartige Polyethylenglykol-Maskierungsschicht 14 mit warmem Wasser 20 im wesentlichen rückstandsfrei abgelöst. Das Ablösen kann hierbei am einfachsten in einem Warmwasserbad unter Einwirkung von Ultraschall erfolgen. Nach dem Ablösen der Polyethylenglykolschicht 14 wird der ursprünglich maskierte und nunmehr wieder freie Oberflächenstreifen mit einem geeigneten Metall 22 selektiv galvanisch beschichtet oder plattiert. In einem letzten Verfahrensschritt wird schließlich die aufgebrachte Dielektrikumsschicht 18 in einer wässrigen alkalischen Lösung rückstandsfrei entfernt. Zur Verbesserung der Beschichtungsqualität kann die Metalloberfläche hierbei auch wiederum den bereits beschriebenen Reinigungs- und Trocknungsschritten unterworfen werden.The selectively coated or masked metal strip 34 can now be further processed in the manner according to the invention described above. The non-masked two edge regions of the metal strip 34 are in turn first coated or masked with a suitable dielectric 18, for example by simply passing the metal strip 34 through a storage container filled with the dielectric at a certain speed. The wax-like polyethylene glycol masking layer 14 is then detached with warm water 20 essentially without residue. The easiest way to remove them is in a warm water bath under the influence of ultrasound. After the polyethylene glycol layer 14 has been detached, the originally masked and now again free surface strip is selectively galvanically coated or plated with a suitable metal 22. In a last process step, the applied dielectric layer 18 is finally removed without residue in an aqueous alkaline solution. To improve the coating quality, the metal surface can again be subjected to the cleaning and drying steps already described.
Die Fig. 5a - 5f veranschaulichen in einem fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel noch das Maskieren und das anschließende selektive galvanische Beschichten eines Endlos-Metallbandes 38 mit Gold, Silber, Zinn oder dergleichen. Wie üblich, wird die zu beschichtende Oberfläche des Metallbandes 38 hierbei zunächst gereinigt und getrocknet. Anschließend werden die nicht galvanisch zu beschichtenden Oberflächenbereiche mit einer dünnen Polyimid-Maske 40 abgedeckt oder maskiert. Wie oben bereits erwähnt wurde, kann hierfür jedoch beispielsweise auch eine dünne Maske aus einem anderen geeigneten Kunststoff, wie z.B. Polyester, oder eine dünne Metallmaske verwendet werden.5a-5f illustrate in a fifth exemplary embodiment according to the invention the masking and the subsequent selective electroplating of an endless metal strip 38 with gold, silver, tin or the like. As usual, the surface of the metal strip 38 to be coated is first cleaned and dried. The surface areas that are not to be electroplated are then covered or masked with a thin polyimide mask 40. As already mentioned above, a thin mask made of another suitable plastic, e.g. Polyester, or a thin metal mask can be used.
Das Metallband 38 wird nun mit der maskierten Seite nach unten mittels (einer nicht dargestellten) Führungs- oder Transporteinrichtung mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung des Pfeils 42 von links nach rechts über einem elektrisch beheizten Spritz- oder Sprühkopf 44 vorbeibewegt. Durch diesen wird die maskierte Unterseite des Metallbandes 38 gemäß Fig. 5a vollflächig mit schmelzflüssigem Polyethylenglykol 14 beschichtet, das unmittelbar nach dem Aufbringen wachsartig erstarrt. Nach dem Passieren des Spritz- oder Sprühkopfs 44 wird die Maske 40 von der Oberfläche abgenommen, so dass gemäß Fig. 5b nur noch die nicht maskierten und später zu galvanisierenden Oberflächenbereiche mit einer erstarrten wachsartigen Polyethylenglykolschicht 14 versehen sind.The metal strip 38 is now moved with the masked side down by means of a guide or transport device (not shown) at a constant speed in the direction of arrow 42 from left to right over an electrically heated spray or spray head 44. 5a, the masked underside of the metal strip 38 is coated over its entire surface with molten polyethylene glycol 14, which solidifies like a wax immediately after application. After passing through the spray or spray head 44, the mask 40 is removed from the surface, so that, according to FIG. 5 b, only the non-masked and later to be galvanized surface areas are provided with a solidified wax-like polyethylene glycol layer 14.
Anschließend wird die Unterseite des Metallbandes 38 gemäß Fig. 5c vollflächig mit einer dielektrischen Beschichtung oder Belackung 18 versehen. Diese kann beispielsweise durch einfaches Aufspritzen oder Aufsprühen eines geeigneten schnelltrocknenden Dielektrikums mittels einer (nicht dargestellten) geeigneten Spritz- oder Sprüheinrichtung aufgebracht werden.Subsequently, the underside of the metal strip 38 is provided over its entire area with a dielectric coating or lacquer 18. This can be applied, for example, by simply spraying on or spraying on a suitable quick-drying dielectric by means of a suitable spraying or spraying device (not shown).
Nach dem Trocknenlassen der dielektrischen Beschichtung 18 wird die erstarrte Polyethylenglykol-Maskierung 14 zusammen mit dem auf ihr aufgebrachten Dielektrikum 18 mittels eines Hochdruckwasserstrahls 20 rückstandsfrei abgelöst, so dass gemäß Fig. 5d nur noch die ursprünglich mit der Maske 40 maskierten Oberflächenbereiche selektiv dielektrisch beschichtet 18 sind. Gegebenenfalls könnte das Metallband 38 zum Ablösen der Polyethylenglykol-Maskierung 14 beispielsweise auch durch ein Wasserbad geleitet und dabei mit Ultraschall oder Kavitation beaufschlagt werden.After the dielectric coating 18 has been allowed to dry, the solidified polyethylene glycol mask 14, together with the dielectric 18 applied to it, is removed without residue by means of a high-pressure water jet 20, so that, according to FIG. 5d, only the surface areas originally masked with the mask 40 are selectively dielectrically coated 18 , If necessary, the metal strip 38 could also be passed through a water bath, for example, to detach the polyethylene glycol masking 14 and subjected to ultrasound or cavitation.
Die ursprünglich mit Polyethylenglykol 14 beschichteten und nunmehr freien Oberflächenbereiche des Metallbandes 38 werden nun gemäß Fig. 5e auf herkömmliche Art und Weise, z.B. in einer Tauchgalvanikeinrichtung, mit einer geeigneten galvanischen Beschichtung 22 versehen.The surface areas of the metal strip 38, which were originally coated with polyethylene glycol 14 and are now free, are now processed in a conventional manner, e.g. in a dip galvanizing device, provided with a suitable galvanic coating 22.
Anschließend wird die selektive dielektrische Beschichtung 18 auf die oben beschriebene Art und Weise mit Ultraschall oder Kavitation beaufschlagt und mittels eines Mikrophasenreinigers im wesentlichen rückstandsfrei von der Metalloberfläche abgelöst, so dass gemäß Fig. 5f das Metallband 38 mit aufgebrachter selektiver galvanischer Beschichtung 22 verbleibt. Dieses kann dann, wie üblich, in einem letzten Verfahrensschritt noch gereinigt und getrocknet werden.Subsequently, the selective dielectric coating 18 is subjected to ultrasound or cavitation in the manner described above and detached from the metal surface essentially without residue by means of a micro-phase cleaner, so that the metal strip 38 with the applied selective galvanic coating 22 remains in accordance with FIG. 5f. As usual, this can then be cleaned and dried in a last process step.
Die Fig. 6c - 6g veranschaulichen in einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel das Industriell äußerst wichtige, selektive galvanische Beschichten einer Kontakttulpe oder eines Tulpenkontakts 46 quer zur Laufrichtung. Die Fig. 6a und 6b zeigen solche Tulpenkontakte 46 quer zur Laufrichtung bzw. in Laufrichtung.. Der Tulpenkontakt 46 wird zunächst wiederum gereinigt und getrocknet bevor die galvanisch zu beschichtenden Kontaktfinger 46a in Kontakt mit schmelzflüssigem wachsartigem Polyethylenglykol 14 gebracht werden, das in einem (nicht dargestellten) Vorrats- oder Maskierungsbehälter auf einer bestimmten Soll-Verarbeitungstemperatur gehalten wird. Das schmelzflüssige Polyethylenglykol 14 steigt gemäß Fig. 1a durch Kapillarkräfte zwischen den Kontaktfingern 46a nach oben und füllt den Zwischenraum zwischen den Kontaktfingern 46a aus.6c-6g illustrate in a further exemplary embodiment according to the invention the industrially extremely important, selective galvanic coating of a contact tulip or a tulip contact 46 transversely to the running direction. 6a and 6b show such tulip contacts 46 transversely to the running direction or in the running direction. The tulip contact 46 is first cleaned and dried again before the contact fingers 46a to be electroplated are brought into contact with molten wax-like polyethylene glycol 14, which is kept in a storage or masking container (not shown) at a specific target processing temperature. The molten polyethylene glycol 14 rises as shown in FIG. 1a by capillary forces between the contact fingers 46a and fills the space between the contact fingers 46a.
Nach dem Erstarrenlassen des Polyethylenglykols 14 wird der mit Polyethylenglykol 14 maskierte Tulpenkontakt 46 durch Eintauchen in ein (nicht dargestelltes) geeignetes Beschichtungsbad vollständig mit einer entsprechenden dielektrischen Lackierung 18 versehen. Der entsprechend lackierte oder maskierte Tulpenkontakt 46 ist in Fig. 6d dargestellt.After the polyethylene glycol 14 has solidified, the tulip contact 46 masked with polyethylene glycol 14 is completely provided with a corresponding dielectric coating 18 by immersion in a suitable coating bath (not shown). The correspondingly painted or masked tulip contact 46 is shown in FIG. 6d.
Im nächsten Verfahrensschritt wird die aufgebrachte Polyethylenglykol-Maskierung 14 gemäß Fig. 6e mittels eines Hochdruck-Wasserstrahls 20 wieder vollständig von der Metalloberfläche abgelöst, um den galvanisch zu beschichtenden Bereich des Metallstifts 14 wieder freizulegen. Das Ablösen der Polyethylenglykol-Maskierung 14 kann jedoch beispielsweise auch durch Eintauchen in ein Wasserbad und Beaufschlagung mit Ultraschall erfolgen.In the next process step, the applied polyethylene glycol mask 14 according to FIG. 6e is completely detached from the metal surface again by means of a high-pressure water jet 20 in order to expose the region of the metal pin 14 to be electroplated again. However, the polyethylene glycol mask 14 can also be detached, for example, by immersing it in a water bath and applying ultrasound.
Der freie Oberflächenbereich des Tulpenkontakts 46 wird nun gemäß Fig. 6f in einer (nicht dargestellten) Tauchgalvanikeinrichtung mit der gewünschten galvanischen Beschichtung 22 versehen.The free surface area of the tulip contact 46 is now provided with the desired galvanic coating 22 in a dip electroplating device (not shown) according to FIG. 6f.
Anschließend wird die selektive dielektrische Beschichtung 18 auf die oben beschriebene Art und Weise mit Ultraschall oder Kavitation beaufschlagt und mittels eines Mikrophasenreinigers im wesentlichen rückstandsfrei von der Metalloberfläche abgelöst, so dass gemäß Fig. 6g der Tulpenkontakt 46 mit aufgebrachter selektiver galvanischer Beschichtung 22 verbleibt. Eine qualitativ vergleichbare selektive Beschichtung eines Tulpenkontaktes gestattet kein anderes herkömmliches Selektiv-Beschichtungsverfahren. Dies gilt insbesondere quer zur Laufrichtung.Subsequently, the selective dielectric coating 18 is subjected to ultrasound or cavitation in the manner described above and detached from the metal surface essentially without residue by means of a micro-phase cleaner, so that the tulip contact 46 with the applied selective galvanic coating 22 remains in accordance with FIG. 6g. A qualitatively comparable selective coating of a tulip contact does not allow any other conventional selective coating process. This applies in particular across the direction of travel.
Der galvanisch beschichtete Tulpenkontakt 46 kann dann, wie üblich, in einem letzten Verfahrensschritt noch gereinigt und getrocknet werden. Die Fig. 7a - 7e veranschaulichen in einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel das selektive galvanische Beschichten eines Metallstifts 48.The galvanically coated tulip contact 46 can then, as usual, be cleaned and dried in a final process step. 7a-7e illustrate the selective electroplating of a metal pin 48 in a further exemplary embodiment according to the invention.
Der Metallstift 48. wird zunächst wiederum gereinigt und getrocknet bevor die galvanisch zu beschichtende Stelle mit einer Polyethylenglykol-Maskierung 14 versehen wird. Die Polyethylenglykol-Maskierung 14 wird gemäß Fig. 7a mittels eines Filzes 50 auf die Metalloberfläche aufgebracht. Der Metallstift 48 kann jedoch beispielsweise auch mittels einer geeigneten Rollen- oder Walzeneinrichtung entsprechend maskiert werden.The metal pin 48 is first cleaned and dried again before the area to be electroplated is provided with a polyethylene glycol mask 14. The polyethylene glycol mask 14 is applied according to FIG. 7a by means of a felt 50 on the metal surface. However, the metal pin 48 can, for example, also be appropriately masked by means of a suitable roller or roller device.
Anschließend wird der maskierte Metallstift 48 durch Eintauchen in ein (nicht dargestelltes) geeignetes Beschichtsungsbad vollständig mit einer entsprechenden dielektrischen Lackierung oder Maskierung versehen. Der entsprechend lackierte Metallstift 48 ist in Fig. 7b dargestellt.Subsequently, the masked metal pin 48 is completely provided with a corresponding dielectric coating or masking by immersion in a suitable coating bath (not shown). The correspondingly painted metal pin 48 is shown in Fig. 7b.
Im nächsten Verfahrensschritt wird die aufgebrachte Polyethylenglykol-Maskierung 14 gemäß Fig. 7c mittels eines Hochdruck-Wasserstrahls 20 wieder vollständig von der Metalloberfläche abgelöst, um den galvanisch zu beschichtende Bereich des Metallstifts 14 wieder freizulegen. Das Ablösen der Polyethylenglykol-Maskierung 14 kann jedoch beispielsweise auch durch Eintauchen in ein Wasserbad und Beaufschlagung mit Ultraschall erfolgen.In the next process step, the applied polyethylene glycol mask 14 is completely detached from the metal surface again using a high-pressure water jet 20 in accordance with FIG. 7c in order to expose the region of the metal pin 14 to be electroplated again. However, the polyethylene glycol mask 14 can also be detached, for example, by immersing it in a water bath and applying ultrasound.
Der freie Oberflächenbereich des Metallstifts 48 wird nun gemäß Fig. 7d in einer (nicht dargestellten) Tauchgalvanikeinrichtung mit der gewünschten galvanischen Beschichtung 22 versehen.The free surface area of the metal pin 48 is then provided with the desired galvanic coating 22 in a dip galvanizing device (not shown) according to FIG. 7d.
Anschließend wird die selektive dielektrische Beschichtung 18 auf die oben beschriebene Art und Weise mit Ultraschall oder Kavitation beaufschlagt und mittels eines Mikrophasenreinigers im wesentlichen rückstandsfrei von der Metalloberfläche abgelöst, so dass gemäß Fig. 7e der Metallstift 48 mit aufgebrachter selektiver galvanischer Beschichtung 22 verbleibt. Der galvanisch beschichtete Metallstift 48 kann dann, wie üblich, in einem letzten Verfahrensschritt noch gereinigt und getrocknet werden.Subsequently, the selective dielectric coating 18 is subjected to ultrasound or cavitation in the manner described above and detached from the metal surface essentially without residues by means of a micro-phase cleaner, so that, according to FIG. 7e, the metal pin 48 with the applied selective galvanic coating 22 remains. The galvanically coated metal pin 48 can then, as usual, be cleaned and dried in a final process step.
So selektiv wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und ohne Auslaufzone kann der Metallstift 48 mittels keines anderen, kostenmäßig vergleichbaren herkömmlichen Selektiv- Beschichtungsverfahrens beschichtet werden. Die Fig. 8a - 8e veranschaulichen schließlich in einem letzten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel noch die Herstellung von Kontaktzonen in drei unterschiedlichen Ebenen eines zuvor gereinigten und getrockneten Werkstücks oder Bauteils 52.The metal pin 48 cannot be coated as selectively as in the present exemplary embodiment and without a run-out zone by means of no other, cost-comparable conventional selective coating method. 8a-8e finally illustrate, in a last exemplary embodiment according to the invention, the production of contact zones in three different planes of a previously cleaned and dried workpiece or component 52.
Die galvanisch zu beschichtenden unterschiedlichen Ebenen des Bauteils 52 werden zunächst wiederum jeweils mit einer Polyethylenglykol-Maskierung 14 versehen. Die Maskierungen 14 werden gemäß Fig. 8a durch drei beheizte Kapillareinrichtungen 36 mit hoher Präzision auf die Oberfläche aufgebracht. Die Längen der Kapillareinrichtungen 36 sind hierbei jeweils an die unterschiedliche Höhe der zu beschichtenden Ebene angepasst.The different levels of the component 52 to be electroplated are first of all each provided with a polyethylene glycol mask 14. According to FIG. 8 a, the maskings 14 are applied to the surface with high precision by three heated capillary devices 36. The lengths of the capillary devices 36 are each adapted to the different height of the plane to be coated.
.Mit einstellbaren Düsen und eine entsprechende Steuerung der Übertragung lassen sich sehr selektiv beliebige Muster, wie beispielsweise Punkte oder Streifen, herstellen. Die zu maskierenden Oberflächenbereiche können jedoch bei Bedarf auch komplett mit einer wachsartigen Beschichtung versehen werden.With adjustable nozzles and a corresponding control of the transfer, any pattern, such as dots or stripes, can be produced very selectively. However, the surface areas to be masked can also be provided with a wax-like coating if required.
Anschließend werden die Unterseite und die Seitenflächen des maskierten Bauteis 52 durch Eintauchen in ein (nicht dargestelltes) geeignetes Beschichtungsbad vollständig mit einer entsprechenden dielektrischen Lackierung 18 versehen. Das entsprechend lackierte Bauteil 52 ist in Fig. 8b dargestellt.The underside and the side surfaces of the masked component 52 are then completely provided with a corresponding dielectric coating 18 by immersion in a suitable coating bath (not shown). The correspondingly painted component 52 is shown in Fig. 8b.
Im nächsten Verfahrensschritt werden die aufgebrachten Polyethylenglykol-Maskierungen 14 gemäß Fig. 8c durch Hochdruck-Wasserstrahle 20 wieder vollständig von der Metalloberfläche abgelöst, um die galvanisch zu beschichtende Bereiche des Bauteils 52 für eine nachfolgende Galvanisierung wieder freizulegen. Das Ablösen der Polyethylenglykol- Maskierung 14 kann auch hier beispielsweise wiederum durch Eintauchen in ein Wasserbad und Beaufschlagung mit Ultraschall erfolgen.In the next process step, the applied polyethylene glycol masking 14 according to FIG. 8c is completely detached from the metal surface again by high-pressure water jets 20 in order to expose the regions of the component 52 to be electroplated for subsequent galvanization. The polyethylene glycol mask 14 can also be removed here, for example, by immersing it in a water bath and applying ultrasound.
Die freien Oberflächenbereiche des Bauteils 52 werden nun gemäß Fig. 8d in einer (nicht dargestellten) Tauchgalvanikeinrichtung mit der gewünschten galvanischen Beschichtung 22 versehen.The free surface areas of the component 52 are now provided with the desired galvanic coating 22 in a dip electroplating device (not shown) according to FIG. 8d.
Anschließend wird die selektive dielektrische Beschichtung 18 wiederum mit Ultraschall oder Kavitation beaufschlagt und mittels eines Mikrophasenreinigers im wesentlichen rückstandsfrei von der Metalloberfläche abgelöst, so dass gemäß Fig. 8e das Bauteil 52 mit aufgebrachter selektiver galvanischer Beschichtung 22 verbleibt. Das galvanisch beschichtete Bauteil 52 kann dann, wie üblich, in einem letzten Verfahrensschritt noch gereinigt und getrocknet werden. Subsequently, the selective dielectric coating 18 is again subjected to ultrasound or cavitation and, using a micro-phase cleaner, is detached from the metal surface essentially without residue, so that, according to FIG. 8e, the component 52 remains with the applied selective galvanic coating 22. The galvanically coated component 52 can then, as usual, be cleaned and dried in a final process step.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum selektiven Beschichten von Metalloberflächen, insbesondere zum Maskieren nicht zu bearbeitender Oberflächenbereiche bei einer nachfolgenden selektiven Galvanisierung, mit folgenden Verfahrensschritten: Maskieren der nicht zu beschichtenden Oberflächenbereiche mit einer schmelzflüssigen, wachsartigen wasserlöslichen Substanz (14); Aufbringen eines flüssigen Dielektrikums (18) auf die nicht maskierten Oberflächenbereiche ; und Ablösen der wachsartigen Substanz (14) mit Wasser (20).1. A method for the selective coating of metal surfaces, in particular for masking surface areas not to be processed in a subsequent selective electroplating, with the following method steps: masking the surface areas not to be coated with a molten, wax-like water-soluble substance (14); Applying a liquid dielectric (18) to the unmasked surface areas; and detaching the waxy substance (14) with water (20).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als wachsartige Substanz (14) Polyethylenglykol, 1-Hexadecanol,1-Octadecanol, eine Mischung aus 1-Hexadecanol und 1-Octadecanol oder eine ähnliche wasserlösliche Substanze verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the wax-like substance (14) polyethylene glycol, 1-hexadecanol, 1-octadecanol, a mixture of 1-hexadecanol and 1-octadecanol or a similar water-soluble substance is used.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 8000 - 12000 verwendet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that polyethylene glycol with an average molecular weight of 8000 - 12000 is used.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schmelzflüssige wachsartige Substanz (14) durch: - Ausnutzung von Kapillarkräften nach einem Inkontaktbringen der Metalloberfläche mit dieser Substanz (14) oder einem Eintauchen in diese Substanz (14) ; - Aufspritzen, Aufsprühen oder Aufpinseln; Eintauchen der Metalloberfläche in diese Substanz (14); Übertragung auf die Metalloberfläche über zumindest eine rotierende Walze oder Rolle (28); - einen Filz (50); und/oder eine - Übertragung mittels einer Kapillareinrichtung (36) auf die Metalloberfläche aufgebracht wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the molten wax-like substance (14) by: - Exploitation of capillary forces after contacting the metal surface with this substance (14) or immersion in this substance (14); - spraying, spraying or brushing; Immersing the metal surface in this substance (14); Transfer to the metal surface via at least one rotating roller or roller (28); - a felt (50); and / or a transfer is applied to the metal surface by means of a capillary device (36).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Eintauchen in der wachsartigen Substanz (14) eine stehende Welle angeregt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that a standing wave is excited when immersed in the wax-like substance (14).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht zu maskierenden Oberflächenbereiche beim Aufbringen der wachsartigen Substanz (14) durch eine auf die Oberfläche aufgebrachte dünne Maske (40) aus Kunststoff oder Metall abgedeckt werden.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the surface areas not to be masked when the wax-like substance (14) is applied are covered by a thin mask (40) made of plastic or metal applied to the surface.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kunststoff-Maske (40) aus Polyester oder Polyimid verwendet wird.7. The method according to claim 6, characterized in that a plastic mask (40) made of polyester or polyimide is used.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aufzubringende wachsartige Substanz (14) und/oder das Dielektrikum (18) jeweils durch eine Heizeinrichtung (26) auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt werden.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the wax-like substance (14) and / or the dielectric (18) to be applied are each heated to a specific temperature by a heating device (26).
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum (18) durch Aufspritzen, Aufsprühen, Aufpinseln, Aufwalzen oder Eintauchen der Metalloberfläche aufgebracht wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the dielectric (18) is applied by spraying, spraying, brushing, rolling or dipping the metal surface.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum (18) selektiv oder vollflächig auf die Metalloberfläche aufgebracht wird.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the dielectric (18) is applied selectively or over the entire surface to the metal surface.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wachsartige Substanz (14) mittels eines Wasserstrahls, insbesondere ein Hochdruckwasserstrahl (20), abgelöst wird. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the wax-like substance (14) by means of a water jet, in particular a high pressure water jet (20), is detached.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wachsartige Substanz (14) beim Ablösen mit Ultraschall beaufschlagt wird.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the wax-like substance (14) is acted upon by ultrasound during detachment.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche nach dem Ablösen der wachsartigen Substanz (14) selektiv galvanisiert wird.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal surface is selectively galvanized after the waxy substance (14) has been detached.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (18) nach dem Galvanisieren in einer wässrigen-alkalischen Lösung oder in einem Mikrophasenreiniger von der Metalloberfläche abgelöst wird.14. The method according to claim 13, characterized in that the dielectric (18) is detached from the metal surface after the electroplating in an aqueous alkaline solution or in a micro-phase cleaner.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (18) beim Ablösen mit Ultraschall oder in einem kavitationsfähigen Medium mit Kavitation beaufschlagt wird.15. The method according to claim 14, characterized in that the dielectric (18) is acted upon by ultrasound when detached or in a cavitation-capable medium with cavitation.
16. Selektiv-Beschichtungssystem für Metalloberflächen mit: einer Halte-/Führungseinrichtung für ein zu beschichtendes Metall (10, 24, 30, 34, 38, 46, 48, 52); einer ersten Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung (12, 26, 28, 36, 40, 44, 50) zum selektiven Aufbringen einer schmelzflüssigen, wachsartigen wasserlöslichen Substanz (14); einer zweiten Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung zum Aufbringen eines flüssigen Dielektrikums (18); einer Wasser-Ablöseeinrichtung (20) zum Ablösen der wachsartigen wasserlöslichen Substanz (14); und einer Steuerungseinrichtung.16. A selective coating system for metal surfaces comprising: a holding / guiding device for a metal to be coated (10, 24, 30, 34, 38, 46, 48, 52); a first masking or coating device (12, 26, 28, 36, 40, 44, 50) for the selective application of a molten, wax-like water-soluble substance (14); a second masking or coating device for applying a liquid dielectric (18); a water release device (20) for removing the wax-like water-soluble substance (14); and a control device.
17. Beschichtungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung (12, 26, 28, 36, 40, 44, 46, 48, 52) einen ersten Vorrats- oder Maskierungsbehälter (12), eine erste Spritz- (44), Sprüh- oder Pinseleinrichtung, einen Filz (50), eine erste Walzen- oder Rolleneinrichtung (28), eine Kapillareinrichtung (36) und/oder eine Maske (40) aus Kunststoff oder Metall umfasst.17. Coating system according to claim 16, characterized in that the first masking or coating device (12, 26, 28, 36, 40, 44, 46, 48, 52) a first storage or masking container (12), a first spraying (44), spray or brush device, a felt (50), a first roller or Roller device (28), a capillary device (36) and / or a mask (40) made of plastic or metal.
18. Beschichtungssystem nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung einen zweiten Vorratsoder Beschichtungsbehälter, eine zweite Spritz-, Sprüh- oder Pinseleinrichtung und/oder eine zweite Walzeneinrichtung umfasst.18. Coating system according to claim 16 or 17, characterized in that the second masking or coating device comprises a second storage or coating container, a second spraying, spraying or brushing device and / or a second roller device.
19. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 16 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung (12, 26, 28, 36, 40, 44, 46, 48, 52) und/oder die zweite Maskierungs- oder Beschichtungseinrichtung zumindest je einen Temperatursensor und eine elektrische Heizeinrichtung (26) umfassen.19. Coating system according to one of claims 16 - 18, characterized in that the first masking or coating device (12, 26, 28, 36, 40, 44, 46, 48, 52) and / or the second masking or coating device at least each comprise a temperature sensor and an electrical heating device (26).
20. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 16 - 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasser-Ablöseeinrichtung eine Wasserstrahleinrichtung, insbesondere eine Hochdruck-Wasserstrahleinrichtung (20) oder eine erste Ultraschalleinrichtung umfasst.20. Coating system according to one of claims 16 - 19, characterized in that the water release device comprises a water jet device, in particular a high pressure water jet device (20) or a first ultrasonic device.
21. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 16 - 20, gekennzeichnet durch, eine der Wasser-Ablöseeinrichtung (20) nachgeschaltete Galvanisiereinrichtung.21. Coating system according to one of claims 16 - 20, characterized by one of the water detaching device (20) downstream galvanizing device.
22. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 16 - 21, gekennzeichnet durch, eine zweite Ablöseeinrichtung zum Ablösen der dielektrischen Beschichtung.22. Coating system according to one of claims 16-21, characterized by a second release device for removing the dielectric coating.
23. Beschichtungssystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ablöseeinrichtung eine zweite Ultraschalleinrichtung oder eine zweite Kavitationseinrichtung mit einem kavitationsfähigen Medium umfasst.23. Coating system according to claim 22, characterized in that the second detachment device comprises a second ultrasound device or a second cavitation device with a cavitation-capable medium.
24. Beschichtungssystem nach einem der Ansprüche 16 - 23, gekennzeichnet durch, zumindest eine Reinigungs-/Trocknungseinrichtung zum Reinigen und Trocknen der Metalloberfläche. 24. Coating system according to one of claims 16-23, characterized by at least one cleaning / drying device for cleaning and drying the metal surface.
PCT/DE2004/002280 2003-10-16 2004-10-14 Method and system for selectively coating metal surfaces WO2005040461A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04789982A EP1678351B1 (en) 2003-10-16 2004-10-14 Method and system for selectively coating metal surfaces
DE502004005091T DE502004005091D1 (en) 2003-10-16 2004-10-14 METHOD AND SYSTEM FOR SELECTIVELY COATING METAL SURFACES

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10348734A DE10348734B4 (en) 2003-10-16 2003-10-16 Method of selective electroplating of metal surfaces and selective electroplating system for metal surfaces
DE10348734.4 2003-10-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005040461A1 true WO2005040461A1 (en) 2005-05-06

Family

ID=34484832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2004/002280 WO2005040461A1 (en) 2003-10-16 2004-10-14 Method and system for selectively coating metal surfaces

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1678351B1 (en)
AT (1) ATE374265T1 (en)
DE (2) DE10348734B4 (en)
WO (1) WO2005040461A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080122198A1 (en) * 2006-11-27 2008-05-29 Anderson Jed K Sway control hitch
US8962342B2 (en) 2007-06-06 2015-02-24 Beckton, Dickinson And Company Near-infrared dyes as surface enhanced raman scattering reporters

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005041844A1 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Mtu Aero Engines Gmbh Process for coating or stripping a component
US8246808B2 (en) * 2008-08-08 2012-08-21 GM Global Technology Operations LLC Selective electrochemical deposition of conductive coatings on fuel cell bipolar plates
DE102012200638A1 (en) 2012-01-17 2013-07-18 Robert Bosch Gmbh Galvanizing mask, used to prepare printed conductor structure on substrate by galvanizing, includes reticulated carrier, on which dielectric mask is located, where carrier is formed in planar, cylindrical and electrically conductive manner
BR102012010852A2 (en) * 2012-05-08 2015-04-14 Oxiprana Ind Quimica Ltda LEAD-FREE GALVANIZATION PROCESS FOR METAL MATERIALS
DE202021103418U1 (en) 2021-06-25 2022-09-27 REHAU Industries SE & Co. KG Component that is painted at least in sections

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4643912A (en) * 1982-10-29 1987-02-17 Marui Industry Co., Ltd. Method for forming a metal layer with pattern on a substrate
JPS63157876A (en) * 1986-12-20 1988-06-30 Toobi:Kk Production of metal pattern printed film
US5201946A (en) * 1989-11-17 1993-04-13 Marsek Patrick W Liquid spray mask and method
US6117485A (en) * 1995-02-01 2000-09-12 Cal-West Equipment Company, Inc. Dextrin-based protective coating compositions and methods of use thereof
CA2272195A1 (en) * 1999-05-20 2000-11-20 Peter R. Van Tyle Paint masking stick and process for applying paint mask
EP1111090A2 (en) * 1999-12-21 2001-06-27 Ryoh Itoh Method for partially plating on a base
US20020150843A1 (en) * 2001-04-17 2002-10-17 Jeffrey Stewart Method of preparing thin supported films by vacuum deposition

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2421652A (en) * 1943-08-02 1947-06-03 Sprague Electric Co Electrical conductor
US5494372A (en) * 1994-05-03 1996-02-27 Ipc Technologies Inc. Pavement imprinting apparatus and method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4643912A (en) * 1982-10-29 1987-02-17 Marui Industry Co., Ltd. Method for forming a metal layer with pattern on a substrate
JPS63157876A (en) * 1986-12-20 1988-06-30 Toobi:Kk Production of metal pattern printed film
US5201946A (en) * 1989-11-17 1993-04-13 Marsek Patrick W Liquid spray mask and method
US6117485A (en) * 1995-02-01 2000-09-12 Cal-West Equipment Company, Inc. Dextrin-based protective coating compositions and methods of use thereof
CA2272195A1 (en) * 1999-05-20 2000-11-20 Peter R. Van Tyle Paint masking stick and process for applying paint mask
EP1111090A2 (en) * 1999-12-21 2001-06-27 Ryoh Itoh Method for partially plating on a base
US20020150843A1 (en) * 2001-04-17 2002-10-17 Jeffrey Stewart Method of preparing thin supported films by vacuum deposition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 426 (C - 542) 10 November 1988 (1988-11-10) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080122198A1 (en) * 2006-11-27 2008-05-29 Anderson Jed K Sway control hitch
US8833789B2 (en) * 2006-11-27 2014-09-16 Progress Mfg. Inc. Sway control hitch
US8962342B2 (en) 2007-06-06 2015-02-24 Beckton, Dickinson And Company Near-infrared dyes as surface enhanced raman scattering reporters
US9546957B2 (en) 2007-06-06 2017-01-17 Becton, Dickinson And Company Near-infrared dyes as surface enhanced raman scattering reporters

Also Published As

Publication number Publication date
DE10348734A1 (en) 2005-05-25
ATE374265T1 (en) 2007-10-15
EP1678351B1 (en) 2007-09-26
EP1678351A1 (en) 2006-07-12
DE10348734B4 (en) 2006-04-20
DE502004005091D1 (en) 2007-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3689473B1 (en) Coating device and associated coating method
DE102005004754A1 (en) After-cleaning of stripped regions of electrical cable with electrical conductors covered by polymer insulating layer useful in connection of electrical and electronic elements where layer is applied by laser evaporaion
DE19633407A1 (en) Device and method for applying photoresist to non-flat base body surfaces for photolithographic processes
DE102014113927B4 (en) Method for coating a substrate and coating system
EP1678351B1 (en) Method and system for selectively coating metal surfaces
EP0453854A2 (en) Gumming of the printing forme of a printing machine
EP1409772B1 (en) Method for selectively electroplating a strip-shaped, metal support material
EP2153910B1 (en) Method and system for painting workpieces
WO2006021423A2 (en) Method and device for coating circuit boards
EP0757885A1 (en) Method of forming metallic conductive patterns on insulating substrates
DE202006018111U1 (en) Wet-chemical treatment device for raw material e.g., for circuit board, wafer, has sprayed jet interruption device positioned to be guided discontinuously onto raw material
EP2511096B1 (en) Method for setting up a printing assembly for printing films and cleaning assembly for performing the method
DE19650255A1 (en) Selective surface encapsulation of e.g. printed circuit board using simplified method
EP3374534B1 (en) Method of masking a component which can be coated with a thermal sprayed layer
EP1468127B1 (en) Method and system for selective electro-coating of the surfaces of metals
EP0276386B1 (en) Process for depositing a solder layer on metallic or metallized surfaces of components
EP4059617A1 (en) Coating method with printed mask and printing apparatus
DE2042309C3 (en) Process for the production of extensive cable runs on an insulating plate
WO1994014545A1 (en) Process for applying a coat of lacquer on a workpiece
DE853692C (en) Process for making non-conductors conductive in preparation for applying galvanic coatings
DE102006017323B4 (en) Spray coating
DE1571200C (en) Process for manufacturing printed circuits
DE19934584A1 (en) Production of contacts comprises completely covering the substrate with lacquer and then selectively removing the lacquer layer using a laser
DE4005620A1 (en) Lacquer coating appts. for can bodies
WO1995016538A1 (en) Device for removing excess solder from items being soldered at a soldering station

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004789982

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004789982

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2004789982

Country of ref document: EP